¿Por qué la mayoría de las antenas en las redes celulares tienen una polarización de +/- 45°?

Un motivo es: "Visto desde la parte delantera o trasera de un usuario de teléfono, la polarización estará dominada por el componente vertical (la mayoría de los teléfonos tienen una polarización lineal porque usan antenas de parche o monopolo), pero en la dirección lateral un teléfono es normalmente sostenido en un gran ángulo con respecto a la vertical, entre la boca y la oreja del usuario de pie o sentado, normalmente al menos 45°".

Antenas para estación base en comunicaciones inalámbricas, Zhi Ning Chen y Kwai-Man Luk. págs. 40

Voy a aclarar todas las preguntas una por una ya que es necesario que se expliquen en cadena. En primer lugar, las antenas de los teléfonos móviles tienen polarización lineal debido a su simplicidad, compacidad y no tienen una caída de ganancia de 3 (dB) debido a la polarización circular. Dado esto y el hecho de que se supone que las estaciones base tienen cobertura para todos los dispositivos móviles de una red celular, podrían tener polarización circular o polarización lineal; pero la polarización circular es siempre una solución costosa. Por lo tanto, los proveedores optan principalmente por la polarización lineal. Además, dado que dos polarizaciones +45/-45 siguen siendo ortogonales entre sí, cualquier antena polarizada dual podría usarse fácilmente mediante una rotación física de 45 grados de la estructura misma. La razón de esta rotación también proviene de la naturaleza del modelo de propagación de trayectos múltiples para la cobertura de radio dentro de la ciudad. Una polarización horizontal pura está siendo bloqueada por el edificio y no es útil en absoluto. Una vertical pura tiene la mejor disponibilidad para la red en largas distancias ya que el espacio entre el edificio y la torre son espacios verticales; pero el problema está en la cobertura de corto alcance y también en la probable posición horizontal de los dispositivos portátiles que no recibirán ninguna señal. Por lo tanto, la polarización oblicua es la mejor manera de retener un nivel de señal aceptable para todos los dispositivos de la red mientras se tiene cobertura de corto y largo alcance. Una vertical pura tiene la mejor disponibilidad para la red en largas distancias ya que el espacio entre el edificio y la torre son espacios verticales; pero el problema está en la cobertura de corto alcance y también en la probable posición horizontal de los dispositivos portátiles que no recibirán ninguna señal. Por lo tanto, la polarización oblicua es la mejor manera de retener un nivel de señal aceptable para todos los dispositivos de la red mientras se tiene cobertura de corto y largo alcance. Una vertical pura tiene la mejor disponibilidad para la red en largas distancias ya que el espacio entre el edificio y la torre son espacios verticales; pero el problema está en la cobertura de corto alcance y también en la probable posición horizontal de los dispositivos portátiles que no recibirán ninguna señal. Por lo tanto, la polarización oblicua es la mejor manera de retener un nivel de señal aceptable para todos los dispositivos de la red mientras se tiene cobertura de corto y largo alcance.

Un aspecto sobre los +-45 grados que se pasan por alto aquí es que equilibra la potencia promedio requerida para ser entregada a cada antena. Con el par V/H, la vertical probablemente obtendría una mayor utilización (más potencia en promedio) que la horizontal (debido a las orientaciones de la antena del usuario como se menciona en las otras publicaciones).

Una respuesta simple es: con la excepción del edificio ocasional de Frank Gehry, las áreas urbanas consisten en superficies verticales y horizontales, por lo que una polarización lineal diagonal tiene la mejor oportunidad de moverse.