O polaryzacji fal elektromagnetycznych

Właściwość polegająca na zmianie orientacji i amplitudy natężenia pola elektrycznego fali elektromagnetycznej w czasie nazywana jest polaryzacją w optyce.Jeśli ta zmiana ma określone prawo, nazywa się ją spolaryzowaną falą elektromagnetyczną.

(zwana dalej falą spolaryzowaną)

7 kluczowych punktów, które należy wiedzieć o „polaryzacji fal elektromagnetycznych” to:

1. Polaryzacja fal elektromagnetycznych odnosi się do właściwości polegającej na zmianie orientacji i amplitudy natężenia pola elektrycznego fali elektromagnetycznej w czasie, co w optyce nazywa się polaryzacją.Jeśli ta zmiana ma określone prawo, nazywana jest spolaryzowaną falą elektromagnetyczną (zwaną dalej falą spolaryzowaną).Jeśli natężenie pola elektrycznego spolaryzowanej fali elektromagnetycznej jest zawsze zorientowane w płaszczyźnie (poprzecznej) prostopadłej do kierunku propagacji, a punkt końcowy jej wektora pola elektrycznego porusza się po torze zamkniętym, ta spolaryzowana fala elektromagnetyczna nazywana jest płaską spolaryzowaną falą.Strzałkowa trajektoria pola elektrycznego nazywana jest krzywą polaryzacji, a fala polaryzacji jest nazywana zgodnie z kształtem krzywej polaryzacji.

2. 2. Dla fali spolaryzowanej w płaszczyźnie pojedynczej częstotliwości krzywa polaryzacji jest elipsą (zwaną elipsą polaryzacji), dlatego nazywa się ją eliptyczną falą spolaryzowaną.Patrząc z kierunku propagacji, jeśli kierunek obrotu wektora pola elektrycznego jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, co jest zgodne z prawem prawej helisy, nazywa się to falą spolaryzowaną prawoskrętną;Jeśli kierunek obrotu jest przeciwny do ruchu wskazówek zegara i jest zgodny z prawem lewej helisy, nazywa się to lewoskrętną falą spolaryzowaną.Zgodnie z parametrami geometrycznymi elipsy polaryzacyjnej (patrz parametry geometryczne elipsy polaryzacyjnej), eliptyczną falę polaryzacyjną można opisać ilościowo, to znaczy stosunek osiowy (stosunek osi długiej do osi krótkiej), polaryzację kąt kierunku (kąt ukośny długiej osi) i kierunek obrotu (obrót w prawo lub w lewo).Fala spolaryzowana eliptyczna o stosunku osiowym równym 1 nazywana jest falą spolaryzowaną kołowo, a jej krzywa polaryzacji jest kołem, które również można podzielić na kierunki prawoskrętne lub lewoskrętne.W tym momencie kąt kierunku polaryzacji jest niepewny, a ukośny kąt początkowej orientacji wektora pola elektrycznego jest zastępowany.Fala polaryzacji eliptycznej, której stosunek osiowy dąży do nieskończoności, nazywana jest falą polaryzacji liniowej.Orientacja jego wektora pola elektrycznego jest zawsze na linii prostej, a ukośny kąt tej prostej jest kierunkiem polaryzacji.W tym momencie kierunek obrotu traci znaczenie i zostaje zastąpiony początkową fazą natężenia pola elektrycznego.

3. Każda fala polaryzacji eliptycznej może zostać rozłożona na sumę fali polaryzacji kołowej prawoskrętnej (reprezentowanej przez oznaczenie stopy R) i fali polaryzacji kołowej lewoskrętnej (reprezentowanej przez oznaczenie stopy L).Jeśli fala spolaryzowana liniowo zostanie rozłożona na dwie fale spolaryzowane kołowo o przeciwnych kierunkach obrotu, ich amplitudy będą równe, a ich początkowa orientacja będzie symetryczna do orientacji fali spolaryzowanej liniowo.

4. Dowolną eliptyczną falę polaryzacyjną można również rozłożyć na sumę dwóch fal spolaryzowanych liniowo o ortogonalnej orientacji.Ogólnie rzecz biorąc, jedna z fal spolaryzowanych liniowo jest zorientowana w płaszczyźnie poziomej (i prostopadłej do kierunku propagacji), co nazywa się falą spolaryzowaną poziomo (reprezentowaną przez znak stopy h);Orientacja drugiej fali spolaryzowanej liniowo jest jednocześnie prostopadła do orientacji i kierunku propagacji powyższej fali spolaryzowanej poziomo, która jest nazywana falą spolaryzowaną pionowo (reprezentowaną przez znak stopy V) (wektor pola elektrycznego fali spolaryzowanej pionowo jest zorientowany wzdłuż pionu tylko wtedy, gdy kierunek propagacji jest w płaszczyźnie poziomej).Wektory pola elektrycznego dwóch liniowo spolaryzowanych składowych fali mają różną sumę amplitud i różną sumę fazy początkowej.

5. Ta sama eliptyczna fala polaryzacyjna może być opisana ilościowo nie tylko parametrami geometrycznymi elipsy polaryzacyjnej, ale także parametrami pomiędzy dwoma przeciwstawnymi składowymi polaryzacji kołowej lub dwoma prostopadłymi składowymi liniowymi.Mapa kołowa polaryzacji jest zasadniczo rzutem izolinii o różnych parametrach polaryzacji na sferyczną powierzchnię na płaszczyźnie równikowej.Antena nadająca i odbierająca fale elektromagnetyczne ma określone właściwości polaryzacyjne, które można nazwać zgodnie z polaryzacją fali elektromagnetycznej w kierunku najsilniejszego promieniowania, gdy jest używana jako antena nadawcza.

6. Generalnie w celu uzyskania maksymalnej mocy transmisji pomiędzy antenami nadawczymi i odbiorczymi należy stosować anteny nadawcze i odbiorcze o takich samych właściwościach polaryzacyjnych.Ten warunek konfiguracji nazywany jest dopasowaniem polaryzacji.Czasami, aby uniknąć indukcji określonej fali polaryzacyjnej, anantenaz właściwościami polaryzacji ortogonalnej, na przykład antena z polaryzacją pionową prostopadła do fali polaryzacji poziomej;Prawoskrętna antena spolaryzowana kołowo jest prostopadła do lewoskrętnej fali spolaryzowanej kołowo.Ten warunek konfiguracji nazywany jest izolacją polaryzacyjną.

7. Izolację potencjału między dwiema wzajemnie ortogonalnymi falami polaryzacyjnymi można zastosować w różnych systemach z podwójną polaryzacją.Na przykład użycie pojedynczej anteny z funkcją podwójnej polaryzacji do realizacji transmisji dwukanałowej lub dupleksu transceivera;Dwie oddzielne anteny z polaryzacją ortogonalną są używane do realizacji odbioru z różną polaryzacją lub obserwacji stereoskopowej (takiej jak klisza stereo).Ponadto w systemach wykrywania informacji, takich jak teledetekcja i radarowe rozpoznawanie celów, właściwość polaryzacji fal rozproszonych może dostarczyć dodatkowych informacji oprócz informacji o amplitudzie i fazie.

Tel: (028) 84215383

Adres: No.24-2 Longtan Industrial Urban Park, dystrykt Chenghua, Chengdu, Syczuan, Chiny