極化波

電磁波電場強(qiáng)度的取向和幅值隨時間而變化的性質(zhì)，在光學(xué)中稱為偏振。如果這種變化具有確定的規(guī)律，就稱電磁波為極化電磁波(簡稱極化波)。如果極化電磁波的電場強(qiáng)度始終在垂直于傳播方向的(橫)平面內(nèi)取向，其電場矢量的端點沿一閉合軌跡移動，則這一極化電磁波稱為平面極化波。電場的矢端軌跡稱為極化曲線，并按極化曲線的形狀對極化波命名。

極化的類型

對于單一頻率的平面極化波，極化曲線是一橢圓(稱極化橢圓)，故稱橢圓極化波。順傳播方向看去，若電場矢量的旋向為順時針，符合右螺旋法則，稱右旋極化波;若旋向為逆時針，符合左螺旋法則，稱左旋極化波。按極化橢圓的幾何參數(shù)(見圖),可直觀地對橢圓極化波作定量描述,即軸比 ρ(長軸與短軸之比，

(4)

對比均勻無耗傳輸線問題,若ρ表示電壓駐波比、Γ 表示電壓反射系數(shù)、Z表示歸一化輸入阻抗，則 (3)、(4)兩式恰是傳輸線的基本關(guān)系式。于是,圓圖可用作分析和計算傳輸線的各種圖解工具。特別是各種阻抗圓圖如史密斯圓圖、卡特圓圖等，也可以應(yīng)用于電磁波極化參數(shù)的分析和計算，并相應(yīng)地改稱為極化圓圖。

此外,根據(jù)軸比ρ、極化方向角ψ和極化比|Z|、線極化分量相位差(δH-δV)之間的關(guān)系式，還可以建立單位球表面各點與各種橢圓極化狀態(tài)之間的一一對應(yīng)關(guān)系。這種標(biāo)有極化狀態(tài)的單位球稱為龐加萊球，極化圓圖實質(zhì)上就是這個球面上各種極化參數(shù)的等值線在赤道平面上的投影。

極化的利用

發(fā)射和接收電磁波的天線都具有確定的極化性質(zhì)，可根據(jù)其用作發(fā)射天線時在最強(qiáng)輻射方向上的電磁波極化而命名。例如，水平或垂直極化天線輻射水平或垂直極化波;右旋或左旋(橢)圓極化天線輻射右旋或左旋(橢)圓極化波。通常為了在收發(fā)天線之間實現(xiàn)最大的功率傳輸，應(yīng)采用極化性質(zhì)相同的發(fā)射天線和接收天線，這種配置條件稱為極化匹配。有時為了避免對某種極化波的感應(yīng)，采用極化性質(zhì)與之正交的天線，如垂直極化天線與水平極化波正交;右旋圓極化天線與左旋圓極化波正交。這種配置條件稱為極化隔離。

此外,在遙感、雷達(dá)目標(biāo)識別等信息檢測系統(tǒng)中,散射波的極化性質(zhì)還能提供幅度、相位信息之外的附加信息。極化

在電動力學(xué)中，極化(或偏振)是波(如光和其他電磁輻射)的一個重要特性。與縱波如常見的聲波不同，電磁波是三維的橫波，正是由于其矢量特性，從而產(chǎn)生出極化這一現(xiàn)象。