电磁场与电磁波课程论文--均匀平面波的极化分析 

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1、电磁场与电磁波课程论文姓名：学号：专业：选题：老师：2014年5月28日均匀平面波的极化分析摘要：电磁波的极化是电磁理论中的一个重要概念，它表征在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性，并用低昂长强度矢量的端点随时间变化的轨迹来描述。若该轨迹是直线，则称为直线极化；若轨迹是圆，则称为圆极化；若轨迹是椭圆，则称为椭圆极化。关键字：极化，轨迹，直线，圆，椭圆。所谓均匀平面波，是指电磁波的场矢量只沿着它的传播方向变化，在与波传播方向垂直的无限大平面内，电场强度E和磁场强度H的方向、振幅和相位都保持不变。设电磁波沿Z正方向轴传播，有沿着X轴和Y轴方向两个分量存在，表示为1.直线极

2、化波（1）若位相相同，即，设初位相得在Z=0的等相位面上合成电磁波场强的大小为合场强的方向用E与X轴的夹角表示（常数）可以看出，合场强的大小随时间t作正弦变化，而合场强的方向与X轴保持恒定的夹角，即方向不变，说明电场矢量的矢端轨迹为一条直线，这种波称为直线极化波。（1）若位相差为π即，设，在Z=0的等相位面上有合场强的方向与X轴的夹角为（常数）即，当E得两个分量相位差为0、π时，E的矢端轨迹均沿直线变化，波为线极化波。2.圆极化波（1）若相位差为，即，令得若，在Z=0的等相位面上合成电磁波长枪的大小为=C（常数）合场强的方向与X轴的夹角为由此可见，合场强的模为一定值，方向以角速度

3、ω逆时针旋转，故电场强度的矢端轨迹为一圆，这种波称为右旋圆极化波。（2）当时合成电磁波场强的大小为=C合场强的方向与X轴的夹角为同理可知，合场强的模为一定值，方向以角速度ω顺时针旋转，故电场强度的矢端轨迹为一圆，这种波称为左旋圆极化波3.椭圆极化波（1）若相位差为，即，若，在Z=0的等相位面上两式移项，平方相加得由此可知，E的矢端轨迹为一椭圆，这种波称为椭圆极化波。（2在此处键入公式。）若且则由令，可得可见，合场强E的矢端轨迹仍为一椭圆。当时，分量比滞后，与传播方向形成右旋椭圆极化波；当时，分量比超前，与传播方向形成左旋椭圆极化波。4.电磁波极化的应用双方处于方向、位置不定的状态

4、，例如在剧烈摆动或旋转的运载体（如飞行器等）上，为了提高通信的可靠性，收发天线之一应采用圆极化天线．在人造卫星和弹道导弹的空间遥测系统中，信号穿过电离层传播后，因法拉第旋转效应产生极化畸变，这也要求地面上安装圆极化天线作发射或接收天线．在军事上为了干扰和侦察敌方的通信或雷达目标，在未知敌方的极化状态下，需要应用圆极化天线，因为使用一副圆极化天线可以接收任意取向的线极化波．在移动通信或微波通信中为减小信号衰落，方法之一是采用极化分集接收技术，就是利用极化方向相互正交的两个线极化的电平衰落统计特性的不相关性进行合成，以减小信号的衰落深度．通常一副天线仅具有一种极化，为了适应现代电子战

5、大纵深、全方位、高机动和战场信息密集多变的特点，对天线极化自适应要求日益迫切．为此极化可调的多极化天线在现代雷达、通信及电子侦察与干扰等领域具有重要的新用途．可知，极化是电磁波的重要特性，在卫星广播、无线通信、雷达、航空航天要干等领域有着广泛地应用。研究电磁波的极化，对电磁波应用技术的实践有着重要的指导意义。