广告

关于电磁波的极化，看这篇文章就够了

时间：2023-08-21 作者：射频学堂

 谈到电磁波，除了频率和幅度之外，还有一个比较重要的方面就是：极化。

大家好，这里是【射频学堂】。

谈到电磁波，除了频率和幅度之外，还有一个比较重要的方面就是：极化。极化，就是指波振动的平面，电磁波的传播是由相互垂直的电场和磁场产生的。因此存在电场和磁场两个相互垂直的振荡平面，所以呢，我们定义电场的振荡平面为电磁波的极化：即空间固定点，电场E随时间变化的方式。按照电场E的变化方式，可以将平面电磁波的极化分为三种：线极化，圆极化和椭圆极化。

对于一个沿着z方向传播的平面电磁波，电场E可以分解为Ex和Ey两个分量。

那么电场E的瞬时方程就是：

电场E的两个分量分别是：

消除上面公式中的（wt-kz），即可得到这两个分量之间满足的关系：

上面这个方程，就是任意位置z处的电场E的轨迹方程。对于不同的Ex0，Ey0 和φ的值，电场E有不同的极化方式。

我们先来看两种比较特殊的Ex0，Ey0 和φ的值

1，当φ=0°或者±180°时，

电场的轨迹方程可以简化为：

也就是：

这个是一个直线方程，＋对应着φ=0°，- 对应着φ=±180°。这个直线的斜率就是

如下图所示，

线极化，也是移动通信中最常用的极化方式。根据线极化方向与水平面的关系，线极化波又分为水平极化波和垂直极化波和±45°极化波。

2，当φ=±90°，Ex0=Ey0 时，

电场E的轨迹方程可以简化为：

这就是一个标准的半径为E0的圆。电场E的尾端就在任意z的位置画圆圈了。

如果φ=90°，即Ey的相位落后于Ex 90°，电场E的尾端轨迹画出来的圆圈满足右手螺旋关系，我们称之为右旋圆极化，反之，则成为左旋圆极化。

分享一个简单的判断方法：伸出你的右手，四指同大拇指垂直，右手四指从相位超前的分量旋转至相位落后的分量，如果电磁波的传播方向为右手拇指的指向，那么就是右旋圆极化波，反之，则为左旋圆极化波。

一个圆极化波可以分解为两个相位相差90°，幅度相等，空间上正交的两个线极化波，同理，两个相位相差90°，幅度相等，空间正交的线极化波也可以合成一个圆极化波。

试着判断一下下面的电磁波呗，留言说出你的答案。

3，当φ为任意值时，电场E的尾端轨迹方程就是一个椭圆方程，称之为椭圆极化，椭圆极化根据旋转方向的不同，也分为右旋椭圆极化和左旋椭圆极化。

椭圆极化波作为电磁波极化的最普遍形式，既可以分解为两个空间上正交的线极化波，也可以分解成两个旋向相反的圆极化波。

那么，天线的极化方式，也就是它所能发射或者接收的电磁波的极化方式，即可分为线极化天线，圆极化天线和椭圆极化天线，如下图所示。

今天先学习到这里，详细计算可以看梁昌宏老师的这篇论文：电磁波的极化及其应用

责编：Ricardo

文章来源及版权属于射频学堂，EDN电子技术设计仅作转载分享，对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。如有疑问，请联系Demi.xia@aspencore.com

阅读全文，请先

射频学堂

学无线，学射频，就来【射频学堂】！射频学堂专注于无线通信射频技术学习和科普，致力于传播无线射频知识，分享各种学习资料，助力全体无线射频人……

上一篇： SOME/IP协议安全攻击 下一篇： Smart Tag无线定位器拆解

微信扫一扫
一键转发
最前沿的电子设计资讯
请关注“电子技术设计微信公众号”

广告

热门评论
最新评论

换一换

换一换

热门推荐

广告

广告

EE直播间

更多>>

在线研讨会

更多>>

更多>> 更多>>

更多>> 更多>>

广告

广告

面包芯语

更多>>

热门TAGS

产业前沿消费电子 EDN原创电源管理技术实例处理器/DSP 汽车电子通信传感器/MEMS 新品无线技术人工智能 EDA/IP/IC设计模拟/混合信号/RF 制造/工艺/封装物联网工业电子安全与可靠性

查看更多TAGS

广告

