電磁場與電磁波課程論文--均勻平面波的極化分析 

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1、電磁場與電磁波課程論文姓名：學號：專業(yè)：選題：老師：2014年5月28日均勻平面波的極化分析摘要：電磁波的極化是電磁理論中的一個重要概念，它表征在空間給定點上電場強度矢量的取向隨時間變化的特性，并用低昂長強度矢量的端點隨時間變化的軌跡來描述。若該軌跡是直線，則稱為直線極化；若軌跡是圓，則稱為圓極化；若軌跡是橢圓，則稱為橢圓極化。關鍵字：極化，軌跡，直線，圓，橢圓。所謂均勻平面波，是指電磁波的場矢量只沿著它的傳播方向變化，在與波傳播方向垂直的無限大平面內，電場強度E和磁場強度H的方向、振幅和相位都保持不變。設電磁波沿Z正方向軸傳播，有沿著X軸和Y軸方向兩個分量存在，表示為1.直線極

2、化波（1）若位相相同，即，設初位相得在Z=0的等相位面上合成電磁波場強的大小為合場強的方向用E與X軸的夾角表示（常數(shù)）可以看出，合場強的大小隨時間t作正弦變化，而合場強的方向與X軸保持恒定的夾角，即方向不變，說明電場矢量的矢端軌跡為一條直線，這種波稱為直線極化波。（1）若位相差為π即，設，在Z=0的等相位面上有合場強的方向與X軸的夾角為（常數(shù)）即，當E得兩個分量相位差為0、π時，E的矢端軌跡均沿直線變化，波為線極化波。2.圓極化波（1）若相位差為，即，令得若，在Z=0的等相位面上合成電磁波長槍的大小為=C（常數(shù)）合場強的方向與X軸的夾角為由此可見，合場強的模為一定值，方向以角速度

3、ω逆時針旋轉，故電場強度的矢端軌跡為一圓，這種波稱為右旋圓極化波。（2）當時合成電磁波場強的大小為=C合場強的方向與X軸的夾角為同理可知，合場強的模為一定值，方向以角速度ω順時針旋轉，故電場強度的矢端軌跡為一圓，這種波稱為左旋圓極化波3.橢圓極化波（1）若相位差為，即，若，在Z=0的等相位面上兩式移項，平方相加得由此可知，E的矢端軌跡為一橢圓，這種波稱為橢圓極化波。（2在此處鍵入公式。）若且則由令，可得可見，合場強E的矢端軌跡仍為一橢圓。當時，分量比滯后，與傳播方向形成右旋橢圓極化波；當時，分量比超前，與傳播方向形成左旋橢圓極化波。4.電磁波極化的應用雙方處于方向、位置不定的狀態(tài)

4、，例如在劇烈擺動或旋轉的運載體（如飛行器等）上，為了提高通信的可靠性，收發(fā)天線之一應采用圓極化天線．在人造衛(wèi)星和彈道導彈的空間遙測系統(tǒng)中，信號穿過電離層傳播后，因法拉第旋轉效應產(chǎn)生極化畸變，這也要求地面上安裝圓極化天線作發(fā)射或接收天線．在軍事上為了干擾和偵察敵方的通信或雷達目標，在未知敵方的極化狀態(tài)下，需要應用圓極化天線，因為使用一副圓極化天線可以接收任意取向的線極化波．在移動通信或微波通信中為減小信號衰落，方法之一是采用極化分集接收技術，就是利用極化方向相互正交的兩個線極化的電平衰落統(tǒng)計特性的不相關性進行合成，以減小信號的衰落深度．通常一副天線僅具有一種極化，為了適應現(xiàn)代電子戰(zhàn)

5、大縱深、全方位、高機動和戰(zhàn)場信息密集多變的特點，對天線極化自適應要求日益迫切．為此極化可調的多極化天線在現(xiàn)代雷達、通信及電子偵察與干擾等領域具有重要的新用途．可知，極化是電磁波的重要特性，在衛(wèi)星廣播、無線通信、雷達、航空航天要干等領域有著廣泛地應用。研究電磁波的極化，對電磁波應用技術的實踐有著重要的指導意義。