电磁波的极化课件.ppt

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1、5.2电磁波的极化5.2.1极化的概念5.2.2线极化波5.2.3圆极化波5.2.4椭圆极化波5.2.5极化波的分解5.2.6极化波的工程应用15.2.1极化的概念波的极化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,是电磁理论中的一个重要概念。在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹。波的极化2一般情况下，沿+z方向传播的均匀平面波，其中电磁波的极化状态取决于Ex和Ey的振幅之间和相位之间的关系，分为：线极化、圆极化、椭圆极化。极化的三种形式线极化：电场强度矢量的端点轨迹为一直线段圆极化：电场强度

2、矢量的端点轨迹为一个圆椭圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个椭圆35.2.2线极化波随时间变化条件：或合成波电场的模合成波电场与+x轴的夹角特点：合成波电场的大小随时间变化但其矢端，轨迹与x轴的夹角始终保持不变。结论：任何两个同频率、同传播方向且极化方向互相垂直的线极化波，当它们的相位相同或相差为±π时，其合成波为线极化波。常数45.2.3圆极化波则条件：合成波电场的模常数合成波电场与+x轴的夹角随时间变化特点：合成波电场的大小不随时间改变，但方向却随时间变化，电场的矢端在一个圆上并以角速度ω旋转。结论：任何两个同频率、同传播

3、方向且极化方向互相垂直的线极化波，当它们的振幅相同、相位差为±π/2时，其合成波为圆极化波。5右旋圆极化波oExyxEEya左旋圆极化波oxEyxEyEa右旋圆极化波：若φy－φx＝－π/2，则电场矢端的旋转方向与电磁波传播方向成右手螺旋关系，称为右旋圆极化波左旋圆极化波：若φy－φx＝π/2，则电场矢端的旋转方向电磁波传播方向成左手螺旋关系，称为左旋圆极化波6其它情况下，令，由5.2.4椭圆极化波可得到特点：合成波电场的大小和方向都随时间改变，其端点在一个椭圆上旋转。7合成波极化的小结线极化：φ＝0、±。φ＝0，在1、

4、3象限；φ＝±，在2、4象限。椭圆极化：其它情况。0<φ<，左旋；－<φ＜0，右旋。圆极化：φ＝±/2，Exm＝Eym。取“＋”，左旋圆极化；取“－”，右旋圆极化。电磁波的极化状态取决于Ex和Ey的振幅Exm、Eym和相位差φ＝φy－φx对于沿+z方向传播的均匀平面波：8例5.2.1说明下列均匀平面波的极化方式。(2)(3)(4)解：（1）（2）（3）（4）左旋圆极化波右旋圆极化波线极化波左旋椭圆极化波(1)95.2.5极化波的分解任何一个线极化波都可以表示成旋向相反、振幅相等的两圆极化波的叠加,即任何一个椭

5、圆极化波也可以表示成旋向相反、振幅不等的两圆极化波的叠加，即任何一个线极化波、圆极化波或椭圆极化波可分解成两个线极化波的叠加10电磁波的极化在许多领域中获得了广泛应用。如：5.2.6极化波的工程应用在雷达目标探测的技术中，利用目标对电磁波散射过程中改变极化的特性实现目标的识别无线电技术中，利用天线发射和接收电磁波的极化特性，实现最佳无线电信号的发射和接收。在光学工程中利用材料对于不同极化波的传播特性设计光学偏振片等等11