Про поляризацію електромагнітних хвиль

Властивість, що орієнтація та амплітуда напруженості електричного поля електромагнітної хвилі змінюються з часом, називається в оптиці поляризацією.Якщо ця зміна має певний закон, її називають поляризованою електромагнітною хвилею.

(надалі – поляризована хвиля)

7 ключових моментів, які слід знати про «поляризацію електромагнітних хвиль»:

1. Поляризація електромагнітної хвилі стосується властивості, згідно з якою орієнтація та амплітуда напруженості електричного поля електромагнітної хвилі змінюються з часом, що в оптиці називається поляризацією.Якщо ця зміна має певний закон, то її називають поляризованою електромагнітною хвилею (далі — поляризована хвиля).Якщо напруженість електричного поля поляризованої електромагнітної хвилі завжди орієнтована в (поперечній) площині, перпендикулярній до напрямку поширення, і кінцева точка вектора її електричного поля рухається по замкнутій доріжці, ця поляризована електромагнітна хвиля називається плоскою поляризованою хвилею.Сагітальну траєкторію електричного поля називають поляризаційною кривою, а хвилю поляризації — відповідно до форми поляризаційної кривої.

2. 2. Для одночастотної плоскої поляризованої хвилі поляризаційна крива є еліпсом (називається поляризаційним еліпсом), тому її називають еліптичною поляризованою хвилею.Якщо дивитися з напрямку поширення, якщо напрямок обертання вектора електричного поля є за годинниковою стрілкою, що відповідає закону правої спіралі, це називається правополяризованою хвилею;Якщо напрямок обертання проти годинникової стрілки та відповідає закону лівої спіралі, це називається лівополяризованою хвилею.Відповідно до геометричних параметрів поляризаційного еліпса (див. Геометричні параметри поляризаційного еліпса) еліптичну поляризаційну хвилю можна описати кількісно, ​​тобто осьове відношення (відношення довгої осі до короткої осі), поляризацію напрямний кут (скосний кут довгої осі) і напрямок обертання (праворуч або ліворуч).Еліптична поляризована хвиля з осьовим відношенням, що дорівнює 1, називається круговою поляризованою хвилею, а її поляризаційна крива є колом, яку також можна розділити на правосторонні та лівосторонні напрямки.У цей час кут напрямку поляризації невизначений, і косий кут початкової орієнтації вектора електричного поля замінюється.Еліптична хвиля поляризації, відношення осей якої прямує до нескінченності, називається лінійною хвилею поляризації.Орієнтація вектора його електричного поля завжди на пряму, а косий кут цієї прямої є напрямом поляризації.У цей час напрямок обертання втрачає сенс і замінюється початковою фазою напруженості електричного поля.

3. Будь-яку хвилю еліптичної поляризації можна розкласти на суму хвилі правої кругової поляризації (позначеної міткою R) і хвилі лівої кругової поляризації (зображеної міткою L).Якщо лінійно поляризовану хвилю розкласти на дві циркулярно поляризовані хвилі з протилежними напрямками обертання, то їх амплітуди рівні, а їх початкова орієнтація симетрична орієнтації лінійно поляризованої хвилі.

4. Будь-яка хвиля еліптичної поляризації також може бути розкладена на суму двох лінійно поляризованих хвиль з ортогональною орієнтацією.Як правило, одна з лінійно поляризованих хвиль орієнтована в горизонтальній площині (і перпендикулярно до напрямку розповсюдження), що називається горизонтально поляризованою хвилею (зображена міткою h);Орієнтація іншої лінійно поляризованої хвилі одночасно перпендикулярна до орієнтації та напрямку поширення вищевказаної горизонтально поляризованої хвилі, яка називається вертикально поляризованою хвилею (позначена позначкою V) (вектор електричного поля вертикально поляризованої хвилі орієнтований вздовж прямовису тільки тоді, коли напрямок поширення знаходиться в горизонтальній площині).Вектори електричного поля двох лінійно поляризованих хвильових компонентів мають різну суму амплітуд і різну початкову суму фаз.

5. Та сама еліптична хвиля поляризації може бути описана кількісно не тільки геометричними параметрами еліпса поляризації, але також параметрами між двома протилежно обертовими компонентами кругової поляризації або двома ортогональними лінійними компонентами поляризації.Карта поляризаційного кола, по суті, є проекцією ізоліній різних параметрів поляризації на сферичну поверхню на екваторіальну площину.Антена, що передає і приймає електромагнітні хвилі, має певні поляризаційні властивості, які можна назвати відповідно до поляризації електромагнітної хвилі в найсильнішому напрямку випромінювання, коли вона використовується як передавальна антена.

6. Як правило, для досягнення максимальної потужності передачі між передавальною та приймальною антенами слід використовувати передавальні та приймальні антени з однаковими властивостями поляризації.Ця умова конфігурації називається узгодженням поляризації.Іноді, щоб уникнути індукції певної хвилі поляризації, анантенавикористовується антена з ортогональною поляризацією, така як антена вертикальної поляризації, ортогональна хвилі горизонтальної поляризації;Правостороння циркулярно поляризована антена ортогональна лівобічній циркулярно поляризованій хвилі.Ця умова конфігурації називається поляризаційною ізоляцією.

7. Потенціальна ізоляція між двома взаємно ортогональними хвилями поляризації може бути застосована до різних систем подвійної поляризації.Наприклад, використання однієї антени з функцією подвійної поляризації для реалізації двоканальної передачі або дуплексу трансивера;Дві окремі ортогональні поляризаційні антени використовуються для реалізації поляризаційного рознесеного прийому або стереоскопічного спостереження (наприклад, стереофільм).Крім того, у системах виявлення інформації, таких як дистанційне зондування та радіолокаційне розпізнавання цілей, властивість поляризації розсіяних хвиль може надати додаткову інформацію, крім інформації про амплітуду та фазу.

Тел.:(028) 84215383

Адреса: No.24-2 Longtan Industrial Urban Park, Chenghua District, Chengdu, Sichuan, China