Polaryzacja krzyżowa (CP) w kontekście fal elektromagnetycznych i anten działa poprzez przesyłanie i odbieranie sygnałów o ortogonalnych stanach polaryzacji. Kiedy sygnał jest przesyłany z określoną polaryzacją (na przykład pionową lub poziomą), a antena odbiorcza jest zorientowana z polaryzacją ortogonalną (prostopadle) do transmitowanego sygnału, następuje polaryzacja krzyżowa. Konfiguracja ta zazwyczaj skutkuje zmniejszeniem odbioru sygnału z powodu strat offsetowych pomiędzy przesyłanymi i odbieranymi stanami polaryzacji. Polaryzacja krzyżowa jest często stosowana celowo w systemach antenowych, aby zminimalizować zakłócenia między sygnałami w tym samym paśmie częstotliwości oraz poprawić izolację sygnału i wydajność systemu w różnych zastosowaniach komunikacyjnych.
Polaryzacja krzyżowa odnosi się do interakcji pomiędzy antenami nadawczymi i odbiorczymi, które są zorientowane ortogonalnie (prostopadle) względem siebie pod względem stanów polaryzacji. W tej konfiguracji orientacja polaryzacji nadawanego sygnału nie odpowiada orientacji polaryzacji anteny odbiorczej. To niedopasowanie skutkuje stratami polaryzacyjnymi, gdzie rezystancja odbieranego sygnału jest niższa w porównaniu z sygnałami współspolaryzowanymi. Polaryzacja krzyżowa ma kluczowe znaczenie przy projektowaniu anten, komunikacji satelitarnej, systemach radarowych i sieciach bezprzewodowych w celu zarządzania zakłóceniami sygnału i optymalizacji odbioru sygnału w zmieniających się warunkach środowiskowych.
Różnica między polaryzacją krzyżową i równoległą polega na orientacji stanów polaryzacji anten nadawczych i odbiorczych:
- Polaryzacja krzyżowa: W polaryzacji krzyżowej anteny nadawcza i odbiorcza są ustawione względem siebie ortogonalnie (prostopadle). Na przykład, jeśli antena nadaje z polaryzacją pionową (V), antena odbiorcza jest spolaryzowana poziomo (H), co skutkuje polaryzacją krzyżową (VH lub HV).
- Polaryzacja równoległa: W polaryzacji równoległej (lub kopolaryzacji) anteny nadawcza i odbiorcza są ustawione zgodnie z tą samą orientacją polaryzacji. Na przykład, jeśli obie anteny są spolaryzowane pionowo (V), utrzymują współpolaryzację (VV).
Główną różnicą między polaryzacją krzyżową a kopolaryzacją (lub polaryzacją równoległą) jest wyrównanie stanów polaryzacji anten nadawczych i odbiorczych:
- Kopolaryzacja: Anteny nadawcza i odbiorcza są ustawione zgodnie z tą samą orientacją polaryzacji (np. obie spolaryzowane pionowo lub obie spolaryzowane poziomo). Taka konfiguracja maksymalizuje siłę sygnału i minimalizuje straty polaryzacji, ponieważ anteny są zoptymalizowane do przesyłania i odbierania sygnałów przy minimalnych zakłóceniach.
- Polaryzacja krzyżowa: Anteny nadawcze i odbiorcze są zorientowane z ortogonalnymi (prostopadłymi) stanami polaryzacji. Taka konfiguracja skutkuje zmniejszeniem rezystancji sygnału z powodu strat offsetowych spowodowanych różnicą orientacji pomiędzy stanami polaryzacji anten.
W jądrowym rezonansie magnetycznym (NMR) polaryzacja krzyżowa (CP) to technika stosowana w celu poprawy czułości wykrywania niektórych jąder, takich jak węgiel-13 (^13C), które są generalnie mniej czułe w porównaniu z jądrami wodoru (^ 1H ). W CP NMR spiny jądrowe mniej wrażliwych jąder są wzbudzane poprzez przeniesienie polaryzacji z bardziej licznych i wrażliwych jąder (np. ^1H) poprzez interakcję impulsów o częstotliwości radiowej i sprzężeń dipolarnych. Technika ta umożliwia lepszą detekcję i rozdzielczość sygnału w eksperymentach spektroskopii NMR, usprawniając analizę struktur molekularnych i dynamiki w badaniach z zakresu chemii, biochemii i materiałoznawstwa.
