ทฤษฎีเสาอากาศ – ลำแสงและโพลาไรเซชัน

การโพลาไรซ์ของเสาอากาศ
เสาอากาศสามารถออกแบบให้มีทิศทางการโพลาไรซ์ที่แตกต่างกันได้ตามความต้องการใช้งาน เช่น การโพลาไรซ์เชิงเส้นหรือการโพลาไรซ์แบบวงกลม ประเภทของทิศทางการโพลาไรซ์จะเป็นตัวกำหนดลักษณะลำแสงและสถานะการโพลาไรซ์ของเสาอากาศในระหว่างการรับหรือส่งสัญญาณ

โพลาไรเซชันเชิงเส้น
เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกส่งหรือรับ ทิศทางการแพร่กระจายอาจเปลี่ยนแปลงได้ เสาอากาศแบบโพลาไรซ์เชิงเส้นจะจำกัดเวกเตอร์สนามไฟฟ้าให้อยู่ในระนาบคงที่ ทำให้พลังงานกระจุกตัวอยู่ในทิศทางเฉพาะ ขณะที่ลดทอนทิศทางอื่นๆ ดังนั้น การโพลาไรซ์เชิงเส้นจึงช่วยปรับปรุงทิศทางการรับส่งสัญญาณของเสาอากาศได้

โพลาไรเซชันแบบวงกลม
ในคลื่นโพลาไรซ์แบบวงกลม เวกเตอร์สนามไฟฟ้าจะหมุนไปตามเวลา โดยส่วนประกอบตั้งฉากจะมีแอมพลิจูดเท่ากันและมีเฟสต่างกัน 90° ส่งผลให้ไม่มีทิศทางที่แน่นอน การโพลาไรซ์แบบวงกลมช่วยลดผลกระทบจากมัลติพาธได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารผ่านดาวเทียม เช่น GPS

การโพลาไรซ์แนวนอน
คลื่นโพลาไรซ์ในแนวนอนมีแนวโน้มที่จะสะท้อนจากพื้นผิวโลกได้ง่ายกว่า ทำให้สัญญาณอ่อนลง โดยเฉพาะที่ความถี่ต่ำกว่า 1 GHz การใช้โพลาไรซ์ในแนวนอนเป็นที่นิยมใช้ในการส่งสัญญาณโทรทัศน์เพื่อให้ได้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้น

การโพลาไรซ์แนวตั้ง
คลื่นความถี่ต่ำที่มีการโพลาไรซ์ในแนวตั้งมีข้อดีสำหรับการแพร่กระจายคลื่นบนพื้นดิน เมื่อเปรียบเทียบกับการโพลาไรซ์ในแนวนอน คลื่นที่มีการโพลาไรซ์ในแนวตั้งจะได้รับผลกระทบจากการสะท้อนจากพื้นผิวน้อยกว่า จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารเคลื่อนที่

แต่ละประเภทของการโพลาไรซ์มีข้อดีและข้อจำกัดของตัวเอง นักออกแบบระบบ RF สามารถเลือกโพลาไรซ์ที่เหมาะสมได้อย่างอิสระตามความต้องการเฉพาะของระบบ