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1、问题提出问题提出 -3D电影电影5.2 5.2 波的极化特性(波的极化特性(polarizationpolarization)主要内容极化的极化的定定 义义极化的极化的分分 类类极化的极化的应应 用用极化的极化的判判 断断5.2 5.2 波的极化特性(波的极化特性(续续)预期学习结果应用极化概念解决工程问题判断电磁波的极化类型ILOS5.2.15.2.1 极化的定义极化的定义平面电磁波知识回顾H Hxyz5.2.1 5.2.1 极化的定义(续)极化的定义(续)在电磁波传播空间在电磁波传播空间给定点给定点给定点给定点处,处,电场强度电场强度电场强度电场强度矢量的矢量的端点端点端点端点随时间变化的
2、随时间变化的轨迹轨迹轨迹轨迹。波的极化波的极化 通通信信:电电磁磁波波的的发发射射与与接接收收,必必须须要要考考虑虑电电磁磁波波电电场场矢矢量量方方向向与与天天线线形式匹配形式匹配 极化的应用极化的应用 雷雷达达:在在雷雷达达目目标标探探测测的的技技术术中中,利利用用目目标标对对电电磁磁波波散散射射过过程中改变程中改变极化的特性实现目标的识别极化的特性实现目标的识别 光学:光学:利用材料对于不同极化波的传播特性设计光学偏振片等利用材料对于不同极化波的传播特性设计光学偏振片等 5.2.2 5.2.2 极化的分类极化的分类 线极化线极化 Add your title in here电场强度矢量的端
3、点轨迹为一直线段电场强度矢量的端点轨迹为一直线段 圆圆极化极化电场强度矢量的端点轨迹为一个圆电场强度矢量的端点轨迹为一个圆椭圆极化椭圆极化电场强度矢量的端点轨迹为一个椭圆电场强度矢量的端点轨迹为一个椭圆5.2.3 5.2.3 极化的判断极化的判断 沿沿+z 方向传播的均匀平面波,其电场可表示为:方向传播的均匀平面波,其电场可表示为:形如形如 的波的极化方式的波的极化方式t=constyxo观察平面,观察平面,z=constz=constz线极化线极化yzxo5.2.3 5.2.3 极化的判断(续)极化的判断(续)合成电磁波合成电磁波的电场为:的电场为:的电场为:的电场为:决定合成波极化方式的因
4、素:决定合成波极化方式的因素:两个线极化波的两个线极化波的幅度幅度及及相位相位。形成轨迹形成轨迹决定轨迹形状决定轨迹形状5.2.3 5.2.3 极化的判断(极化的判断(续续)当 时:两两互互相相正正交交的的线线极极化化波波相相位位相相同同时时,合合成成波为波为线极化波线极化波。5.2.3 5.2.3 极化的判断(极化的判断(续续)两两互互相相正正交交的的线线极极化化波波相相位位相相差差时时,合合成成波波为为线线极极化波化波。当 时:当当 且且 时时 合成波电场矢合成波电场矢量终端量终端轨迹为圆轨迹为圆,且电场矢量旋转方且电场矢量旋转方向与电磁波传播方向与电磁波传播方向成右手螺旋关系向成右手螺旋
5、关系右旋圆极化波右旋圆极化波5.2.3 5.2.3 极化的判断(极化的判断(续续)5.2.3 5.2.3 极化的判断(极化的判断(续续)当 且且 时 合成波电场矢量合成波电场矢量终端终端轨迹为圆轨迹为圆,且,且电场矢量旋转方向电场矢量旋转方向与电磁波传播方向与电磁波传播方向成左手螺旋关系成左手螺旋关系左旋圆极化波左旋圆极化波Ev合椭圆极化波椭圆极化波 其它情况其它情况,由由可得到可得到 椭圆极化波特点:椭圆极化波特点:场场的的大大小小和和方方向向都都随随时时间间改改变,其端点在一个椭圆上旋转。变,其端点在一个椭圆上旋转。令令5.2.3 5.2.3 极化的判断(极化的判断(续续)合成波极化的小结
6、合成波极化的小结 线极化:线极化:0、。0,在,在1、3象限;象限;,在,在2、4象限。象限。椭圆极化:椭圆极化:其它情况。其它情况。0 ,左旋;,左旋;0,右旋,右旋。圆极化:圆极化:/2,ExmEym。取取“”,左旋,左旋圆极化圆极化;取;取“”,右旋圆极化,右旋圆极化。电磁波的极化状态取决于电磁波的极化状态取决于Ex 和和 Ey 的振幅的振幅Exm、Eym 和相位差和相位差 yx 对于沿对于沿+z 方向传播的均匀平面波:方向传播的均匀平面波:14 例例例例5.2.1 5.2.1 说明下列均匀平面波的极化方式。说明下列均匀平面波的极化方式。说明下列均匀平面波的极化方式。说明下列均匀平面波的极化方式。(2)(3)(4)解:解:(1)(2)(3)(4)左旋圆极化波左旋圆极化波右旋圆极化波右旋圆极化波线极化波线极化波左旋椭圆极化波左旋椭圆极化波(1)总结总结 极化概念极化概念极化概念极化概念 Add your title in here给定点给定点给定点给定点处,处,电场强度电场强度电场强度电场强度矢量的矢量的端点端点端点端点随时间变化的随时间变化的轨迹轨迹轨迹轨迹。极化的应用极化的应用极化的应用极化的应用通信、雷达、光学通信、雷达、光学.极化类型判断极化类型判断极化类型判断极化类型判断判断依据:幅度、相位判断依据:幅度、相位