Σχετικά με την πόλωση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Η ιδιότητα ότι ο προσανατολισμός και το πλάτος της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων αλλάζουν με το χρόνο ονομάζεται πόλωση στην οπτική.Εάν αυτή η αλλαγή έχει έναν καθορισμένο νόμο, ονομάζεται πολωμένο ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

(εφεξής καλούμενο πολωμένο κύμα)

7 βασικά σημεία που πρέπει να γνωρίζετε για την «πόλωση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων» είναι:

1. Η πόλωση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων αναφέρεται στην ιδιότητα ότι ο προσανατολισμός και το πλάτος της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων αλλάζουν με το χρόνο, η οποία ονομάζεται πόλωση στην οπτική.Εάν αυτή η αλλαγή έχει συγκεκριμένο νόμο, ονομάζεται πολωμένο ηλεκτρομαγνητικό κύμα (εφεξής πολωμένο κύμα).Εάν η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ενός πολωμένου ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι πάντα προσανατολισμένη σε ένα (εγκάρσιο) επίπεδο κάθετο στην κατεύθυνση διάδοσης και το τελικό σημείο του διανύσματος ηλεκτρικού πεδίου κινείται κατά μήκος μιας κλειστής τροχιάς, αυτό το πολωμένο ηλεκτρομαγνητικό κύμα ονομάζεται επίπεδο πολωμένο κύμα.Η οβελιαία τροχιά του ηλεκτρικού πεδίου ονομάζεται καμπύλη πόλωσης και το κύμα πόλωσης ονομάζεται σύμφωνα με το σχήμα της καμπύλης πόλωσης.

2. 2. Για ένα πολωμένο κύμα μονής συχνότητας, η καμπύλη πόλωσης είναι έλλειψη (που ονομάζεται έλλειψη πόλωσης), επομένως ονομάζεται ελλειπτικό πολωμένο κύμα.Από την κατεύθυνση διάδοσης, εάν η φορά περιστροφής του διανύσματος ηλεκτρικού πεδίου είναι δεξιόστροφα, που συμμορφώνεται με τον νόμο της δεξιάς έλικας, ονομάζεται δεξιόστροφο πολωμένο κύμα.Εάν η φορά περιστροφής είναι αριστερόστροφα και συμμορφώνεται με τον νόμο της αριστερής έλικας, ονομάζεται αριστερό πολωμένο κύμα.Σύμφωνα με τις γεωμετρικές παραμέτρους της έλλειψης πόλωσης (δείτε τις γεωμετρικές παραμέτρους της έλλειψης πόλωσης), το ελλειπτικό κύμα πόλωσης μπορεί να περιγραφεί ποσοτικά, δηλαδή ο αξονικός λόγος (ο λόγος του μακρού άξονα προς τον βραχύ άξονα), η πόλωση γωνία κατεύθυνσης (η λοξή γωνία του μακρού άξονα) και η φορά περιστροφής (δεξιά ή αριστερή περιστροφή).Ένα ελλειπτικό πολωμένο κύμα με αξονικό λόγο ίσο με 1 ονομάζεται κυκλικό πολωμένο κύμα και η καμπύλη πόλωσής του είναι κύκλος, ο οποίος μπορεί επίσης να χωριστεί σε δεξιόστροφες ή αριστερόστροφες κατευθύνσεις.Αυτή τη στιγμή, η γωνία κατεύθυνσης πόλωσης είναι αβέβαιη και η λοξή γωνία του αρχικού προσανατολισμού του διανύσματος ηλεκτρικού πεδίου αντικαθίσταται.Το ελλειπτικό κύμα πόλωσης του οποίου η αξονική αναλογία τείνει στο άπειρο ονομάζεται γραμμικό κύμα πόλωσης.Ο προσανατολισμός του διανύσματος του ηλεκτρικού πεδίου είναι πάντα σε ευθεία γραμμή και η λοξή γωνία αυτής της ευθείας είναι η κατεύθυνση πόλωσης.Αυτή τη στιγμή, η φορά περιστροφής χάνει το νόημά της και αντικαθίσταται από την αρχική φάση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου.

3. Οποιοδήποτε ελλειπτικό κύμα πόλωσης μπορεί να αποσυντεθεί στο άθροισμα ενός δεξιόστροφου κυκλικού κύματος πόλωσης (που αντιπροσωπεύεται από το σημάδι ποδιού R) και ενός αριστερόστροφου κυκλικού κύματος πόλωσης (που αντιπροσωπεύεται από το σημάδι ποδιού L).Εάν το γραμμικά πολωμένο κύμα αποσυντεθεί σε δύο κυκλικά πολωμένα κύματα με αντίθετες κατευθύνσεις περιστροφής, τα πλάτη τους είναι ίσα και ο αρχικός προσανατολισμός τους είναι συμμετρικός με αυτόν του γραμμικά πολωμένου κύματος.

4. Οποιοδήποτε ελλειπτικό κύμα πόλωσης μπορεί επίσης να αποσυντεθεί στο άθροισμα δύο γραμμικά πολωμένων κυμάτων με ορθογώνιο προσανατολισμό.Γενικά, ένα από τα γραμμικά πολωμένα κύματα είναι προσανατολισμένο στο οριζόντιο επίπεδο (και κάθετο στην κατεύθυνση διάδοσης), το οποίο ονομάζεται οριζόντια πολωμένο κύμα (που αντιπροσωπεύεται από το σημάδι h).Ο προσανατολισμός του άλλου γραμμικά πολωμένου κύματος είναι ταυτόχρονα κάθετος στον προσανατολισμό και την κατεύθυνση διάδοσης του παραπάνω οριζόντια πολωμένου κύματος, το οποίο ονομάζεται κάθετα πολωμένο κύμα (που αντιπροσωπεύεται από το σημάδι V) (το διάνυσμα ηλεκτρικού πεδίου του κατακόρυφα πολωμένου κύματος είναι προσανατολισμένο κατά μήκος της γραμμής του βάθους μόνο όταν η κατεύθυνση διάδοσης είναι στο οριζόντιο επίπεδο).Τα διανύσματα ηλεκτρικού πεδίου των δύο γραμμικά πολωμένων κυμάτων συνιστωσών έχουν διαφορετικό άθροισμα πλάτους και διαφορετικό άθροισμα αρχικής φάσης.

5. Το ίδιο ελλειπτικό κύμα πόλωσης μπορεί να περιγραφεί ποσοτικά όχι μόνο από τις γεωμετρικές παραμέτρους της έλλειψης πόλωσης, αλλά και από τις παραμέτρους μεταξύ δύο αντίθετα περιστρεφόμενων συνιστωσών κυκλικής πόλωσης ή δύο ορθογώνιων συνιστωσών γραμμικής πόλωσης.Ο χάρτης κύκλου πόλωσης είναι ουσιαστικά η προβολή ισογραμμών διαφόρων παραμέτρων πόλωσης στη σφαιρική επιφάνεια στο ισημερινό επίπεδο.Η κεραία εκπομπής και λήψης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων έχει συγκεκριμένες ιδιότητες πόλωσης, οι οποίες μπορούν να ονομαστούν σύμφωνα με την πόλωση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην ισχυρότερη κατεύθυνση ακτινοβολίας όταν χρησιμοποιείται ως κεραία εκπομπής.

6. Γενικά, για να επιτευχθεί η μέγιστη μετάδοση ισχύος μεταξύ κεραιών εκπομπής και λήψης, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κεραίες εκπομπής και λήψης με τις ίδιες ιδιότητες πόλωσης.Αυτή η συνθήκη διαμόρφωσης ονομάζεται αντιστοίχιση πόλωσης.Μερικές φορές, για να αποφευχθεί η επαγωγή ενός συγκεκριμένου κύματος πόλωσης, ένακεραίαμε ιδιότητες ορθογώνιας πόλωσης χρησιμοποιείται, όπως μια κεραία κάθετης πόλωσης ορθογώνια προς ένα οριζόντιο κύμα πόλωσης.Η δεξιά κυκλικά πολωμένη κεραία είναι ορθογώνια ως προς το αριστερόστροφο κυκλικά πολωμένο κύμα.Αυτή η συνθήκη διαμόρφωσης ονομάζεται απομόνωση πόλωσης.

7. Η πιθανή απομόνωση μεταξύ δύο αμοιβαία ορθογώνιων κυμάτων πόλωσης μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορα συστήματα διπλής πόλωσης.Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας μια ενιαία κεραία με λειτουργία διπλής πόλωσης για να πραγματοποιήσετε μετάδοση διπλού καναλιού ή διπλής όψης πομποδέκτη.Δύο ξεχωριστές κεραίες ορθογώνιας πόλωσης χρησιμοποιούνται για την πραγματοποίηση λήψης διαφορετικότητας πόλωσης ή στερεοσκοπικής παρατήρησης (όπως στερεοφωνικό φιλμ).Επιπλέον, σε συστήματα ανίχνευσης πληροφοριών όπως η τηλεπισκόπηση και η αναγνώριση στόχου ραντάρ, η ιδιότητα πόλωσης των διάσπαρτων κυμάτων μπορεί να παρέχει πρόσθετες πληροφορίες εκτός από πληροφορίες πλάτους και φάσης.

Τηλ:(028) 84215383

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