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《均勻平面電磁波的極化及基于》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、浙江理工大學學報!社會科學版"#第!"卷#第#期#"$%&年%$月'()*+,-(./0123,+4563781609+3:1*;3<=!5(63,-5631+61;">(-?!"#@(?##A6"$%&文章編號!!"#$7$%&!"'(!)#(&7())&7()均勻平面電磁波的極化及基于5FQQ極化狀態(tài)的課堂展示楊俊秀'趙文來'鮑!佳!浙江理工大學信息學院#杭州!%$$%H"!!摘!要!極化是描述電磁波和天線的重要參量之一#是電磁教學中的重要知識點#在衛(wèi)星廣播'雷達'航空航天遙感等領域中有著廣泛的應用&介紹電磁波極化這一概念#分析均勻平面電磁波極化
2、的成因#并基于電磁分析軟件`K55!0340.*1U)1+6=;3R)-,<(*;<*)6<)*1"#呈現(xiàn)了線極化及圓極化波增益圖形曲線&課堂中引入仿真圖形及數(shù)據#增加學生的感性認識及興趣#使得教學效果得到改善&關鍵詞!平面電磁波(極化(反射損耗(軸比(左旋圓極化(右旋圓極化(課堂展示中圖分類號!I&"$!!!文獻標志碼!L式"%#中:""$具有與求解機械振動類似的表e1'2引!言達$故認為式"%#具有類似機械波的解$稱為電磁波'電磁波的極化是電磁波中的一個重要的概念$假設電磁波沿K方向傳播$且為橫波$則電場]D具是電磁波中與頻率&振幅和相位并列的四大要
3、素之有如下的表達!一$在通信&雷達信號檢測&目標識別和抗干擾等方]De512^]D^g512]D"512^]D)^g512]D)Y#5BP:KeYYeY+%7",面具有重要的應用價值'首先$從復數(shù)形式的麥"512^D^Q5P)^g512P)Y#5BP:K""#YDYQ5克斯韋方程組出發(fā)$給出簡化的無源自由空間的波式""#中D^Q$DYQ分別表示電場沿^$Y方向各分量動解%其次$簡化波動解并簡單分析平面電磁波極化的振幅$)^$)Y表示電場沿^$Y方向的初相位$對應的成因%最后$借助`K55"0340.*1U)1+6=;3R)-,<(*時域表達式為!;<*)
4、6<)*1#電磁仿真系統(tǒng)$利用圖形曲線展示電磁波21De512^D^Q6(;"1-B:Kg^#g512"1-B:Kg#)YDYQ6(;)Y的極化狀態(tài)$可形象生動&直觀快捷$直接體現(xiàn)各種"!#因素對極化狀態(tài)的影響$從而有效地加深對該問題21式"!#中蘊含$其一$對同一觀察點K$電場矢量D在+!7&,的理解'512^$512方向的分量D^Q6(;"1-B:Kg^#$D"1-BY)YQ6(;一$電磁波極化的成因21:Kg)Y#隨時間-向后延續(xù)發(fā)生變化$導致合成D的一切的電磁問題均可歸結為麥克斯韋方程組的解$在均勻無界&無源的自由空間中$整理麥克斯韋終端也隨時間
5、-發(fā)生變化$將合成21D的終端在^)Y**平面投影會形成一定的軌跡%其二$對同一時間-$方程組的復數(shù)形式$得D$"滿足!電場矢量21D在512^$512方向的分量D^Q6(;"1-B:Kg**Y""+/Dg:De$)^#$DYQ6(;"1-B:Kg)Y#隨空間位置K也發(fā)生變0**"%#,/""g:""e$化$導致合成21D的終端也隨K發(fā)生變化$將合成21D的收稿日期!"$%&B$!B%%基金項目!國家自然科學基金"%%$&QHH7L#%浙江省教育廳項目"%!$!Q$QH7K#作者簡介!楊俊秀"%GFQB#$女$河南開封人$碩士研究生$主要從事電磁場理論及
6、射射頻通信等方面的研究'通信作者!趙文來$X7R,3-!]0M-,3"%"Q?6(R&&Q!!!!!!!!浙!江!理!工!大!學!學!報"社會科學版#"$%&年!第!"卷終端在^(=平面投影也會形成一定的軌跡$此軌跡高教學效果'即稱為極化$一般定義為電磁波傳播空間的某點處二$基于5FQQ的極化狀態(tài)展示電場強度矢量D的末端隨時間變化的軌跡$也稱為偏振'電磁波極化理論表明$線極化波可分解為右旋&對電場矢量21D$設D^eD^Q6(;"1-B:Kg)^#$DY左旋圓極化波的疊加$下面基于`K55$通過仿真曲eDYQ6(;"1-B:Kg)Y#$則21De5121
7、2'設Ke線驗證'設系統(tǒng)輸入端口為%$由于天線與傳輸線^D^g5YDY$$則!特征阻抗不匹配會造成加到傳輸線的功率不能全部D^被天線吸收$5"%$%#即表征了系統(tǒng)入射端口的損!e6(;"1-g)^#e6(;1-6(;)^B;3+1-;3+)^"D^Q耗$也稱為反射損耗或回波損耗$分貝表示為NS"5DY!e6(;"1-g)Y#e6(;1-6(;)YB;3+1-;3+)Y"##"%$%##e"$%45"%$%#$設計了某一線極化微帶天DYQ線$諧振頻率為"?I`]$回波損耗NS"5"%$%##隨式"兩邊同乘6(;$然后減去式"##兩邊同乘)Y頻率
8、的變化曲線如圖%所示'6(;)^得!D^DY6(;)YB6(;)^eD^QDYQ