《电磁波的极化》PPT课件
合集下载
电磁波极化类型的判别以及极化的分解与合成
环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号 曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？
更多文言现象请参见《我的积累本》。三、板书设计路线：环滁——琅琊山——酿泉——醉翁亭风景：朝暮之景——四时之景
山水之乐(醉景)风俗：滁人游——太守宴——众宾欢 ——太守醉
宴游之乐(醉人)
心情：禽鸟乐——人之乐——乐其乐 与民同乐(醉情)
可取之处
重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有
苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于
明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在 划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文 意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高 洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露
更多文言现象请参见《我的积累本》。三、板书设计路线：环滁——琅琊山——酿泉——醉翁亭风景：朝暮之景——四时之景
山水之乐(醉景)风俗：滁人游——太守宴——众宾欢 ——太守醉
宴游之乐(醉人)
心情：禽鸟乐——人之乐——乐其乐 与民同乐(醉情)
可取之处
重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有
苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于
明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在 划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文 意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高 洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露
电磁波的极化和薄板涡流
em 的方向，即 E 的方向就是极化方向。 若电场强度只有 y 轴方向的分量， 通常称为沿 y 轴取向的直线极化波。
18／4／25
华北电力大学电气与电子工程学院
8
工程电磁场
主 讲 人 ： 王 泽 忠
2．圆极化波
当两个在空间互相垂直的电场强度分量的
幅值相等，即 E ym Ezm Em ，
而相位相差
圆极化波轨迹见上图。
旋转方向与波的传播方向符合左手螺旋关系
称为左旋极化波，
旋转方向与波的传播方向符合右手螺旋关系
称为右旋极化波。
18／4／25
华北电力大学电气与电子工程学院
13
工程电磁场
主 讲 人 ： 王 泽 忠
3．椭圆极化波
当两个在空间互相垂直的电场强度分量的
幅值不相等，而相位相差 2 时， 设 Ey 滞后于 Ez ，则两个方向的电场强度
主 讲 人 ： 王 泽 忠
合成波仍然为椭圆极化波。
不过这时椭圆的长短轴与坐标轴不平行。
椭圆的长轴与坐标轴的夹角决定于
E ym 、 Ezm 和 。
椭圆极化波是均匀平面波中的一般情况。
直线极化波和圆极化波都只是
椭圆极化波的特例。
18／4／25
华北电力大学电气与电子工程学院
18
工程电磁场
主 讲 人 ： 王 泽 忠
3
工程电磁场
主 讲 人 ： 王 泽 忠
1．直线极化波
电磁波的极化是指合成的电场强度的方向 随时间变化的方式。 在空间两个互相垂直的电场强度的分量 合成的电场强度矢量与其分量的 数值和初相角有关。 通常用合成电场强度矢量端点的轨迹
18／4／25
华北电力大学电气与电子工程学院
模拟电磁波的极化现象
● 06
第6章 电磁波的极化技术
极化技术的基本 原理
极化技术是控制和调 控光的极化状态的技 术。通过偏振片、偏 振器、偏振分束器等 设备实现。在光学工 程、光学设计、通信 技术等领域具有重要 意义。
极化技术在通信系统中的应用
光通信
实现信息传输
无线通信
性能优化
卫星通信
信号处理
极化技术在成像系统中的应用
电磁波的极化现象
电磁波的极 化是指电场 和磁场振荡 方向的特性
电磁波的极 化方式包括 线偏振、圆 偏振和非偏
振
影响光的传播性 质和介质的特性
不同方式会产生 不同的光学效应
电磁波的极 化状态可以 影响光的传 播性质和介 质的特性
影响光的传播性 质和介质的特性
极化光的应用
01 3D电影
透过特殊眼镜实现立体效果
材料和技术的发展
02 技术突破
通信、成像、材料科学
03
电磁波的极化现象展望
未来发展
创新应用 技术突破
领域应用
通信 成像 材料科学
结束
以上是关于模拟电磁波的极化现象的PPT大纲， 共计27页。希望能够对您有所帮助，如有需要 进一步深入了解或讨论，欢迎与我联系。
感谢观看
THANKS
模拟电磁波的极化现象
汇报人：XX
2024年X月
目录
第1章 模拟电磁波的极化现象 第2章 电磁波的线偏振 第3章 电磁波的圆偏振 第4章 电磁波的非偏振现象 第5章 电磁波的偏振材料 第6章 电磁波的极化技术 第7章 总结与展望
● 01
第1章 模拟电磁波的极化现 象
电磁波的基本概 念
电磁波是由电场和磁 场沿着垂直传播方向 传播的波动。光是电 磁波的一种，包括可 见光、红外线、紫外 线等。电磁波具有波 长和频率，不同波长 的光呈现不同的颜色。
电磁波的极化
电磁波的极化今天，已经人们已经认识到了电磁波的重要性，它是一种由电磁场中的电磁波组成的波，可以在空间传播。
它可以产生电，磁，热，甚至可以用来收发信号。
在机器视觉等领域的应用中，电磁波在不同的时间和空间上具有衰减性，因此为了有效地完成任务，要求电磁波具有良好的极化性质。
电磁波极化事实上是一种将电磁空间中的电磁波和传播方向作为两个角度完成的概念。
可以用一个三维坐标来表示，将发射方向视为Z轴，将电磁波传播方向视为X-Y轴，电磁波传播方向可以分为两类：线性极化和椭圆极化。
总的来说，极化概念主要是指电场或磁场在传播方向上的分布特性，也就是电磁波的旋转状态，是一种给定的选择或偏倚性，它可以有效地提升传输距离、降低噪声干扰。
关于电磁波极化，可以从几个层面来进行阐述。
首先，它是一种特殊的电磁波传播方式，可以分为线性极化和椭圆极化。
线性极化是指，电磁波的传播方向与发射方向是一致的，它能够有效地将电磁能量传输至距离较远的地方，是很常用的一种极化形式。
而椭圆极化则是指，电磁波的传播方向与发射方向不一致，有可能产生椭圆旋转状态，对于信号接收及噪声抑制功能会有更好的效果。
其次是电磁波极化的应用，由于极化技术具有较强的抗衰减性，可以有效地提高电磁波传播的效率。
它可以应用在建筑面板、超高频通信和机器视觉等领域，有效地提升信号接收能力，降低噪声干扰。
最后，要说一下电磁波极化的测量和分析，这也是实际应用中最关键的部分。
目前常用的测量方法有斯托克斯过程法和诸多变换方法，其中，斯托克斯过程法是指通过斯托克斯过程仪来检测电磁波的极化状态，然后根据检测到的数据，计算出电磁波极化的状态，如极化带宽、极化比等等。
变换方法是指，通过将电磁波的极化状态用空间变换的方式，计算出电磁波极化的比例，也可以作为电磁波传播情况的重要指标。
由此可见，电磁波极化是机器视觉和超高频通信领域中非常重要的一个概念，不仅可以提高电磁波的传播效率，而且有助于抑制噪声干扰，扩大信号的传播距离，是均衡有序的一个状态。
平面电磁波的极化反射和折射 共54页
合成电磁波的电场强度矢量与y轴正向夹角α的正切为
tana Ez E2m C Ey E1m
同样的方法可以证明，φz-φy=π时，合成电磁波的电场强度 矢量与y轴正向的夹角α的正切为
tana Ez E2m C Ey E1m
这时合成平面电磁波的电场强度矢量E的矢端轨迹是位于 二、 四象限的一条直线，故也称为线极化，如图所示。
arctE Eayxm m ncco o sstt(( xy))
d d a tE 1 2 m co s2 E (1 m tE 2m 1) sin E (2 2 m 1c o s2 2) (t2)
椭圆极化
6.5 平面电磁波的反射与折射
6.5.1 1. 相位匹配条件和斯奈尔定律
arctancsoisn((tt11)) (t 1)
圆极化波
3. 椭圆极化
更一般的情况是Ey和Ez及φ1和φ2之间为任意关系。在x=0处， 消去式中的t，得
E E 1y m 22E E 1y mE E 2zmcos E E 2zm 2sin2
H t ( exco t s e zsit) n E t0e j2 k (xs it n zc o t)s 2
E E e E e j1 x k si i n j2 x k si t n
i0 r 0
t0
(6-95)
E i0 E r 0 1 co ie js 1 x k s iin 1 co tE t0 s e j2 k x s it
6.4 平面电磁波的极化
6.4.1 极化的概念
电场强度矢量的表达式为
EeyE yezE z(eyE 1mezE 2m )ejx (eyE 1m ej1ezE 2m j2)ejx
电磁波极化类型的判别以及极化的分解与合成
一、极化的基本概念 1．波的极化定义 波的极化是指空间某点的电场强度矢量随时间的变化 规律。 波的极化描述方法 在电磁波传播空间定点处，电场强度矢量的终端端点在空
间随时间变化的轨迹形状。
极化的形式 三种基本极化方式：线极化、圆极化、椭圆极化
04:12
极化的三种基本形式 三种基本极化方式：线极化、圆极化、椭圆极化 （1）线极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹
苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于
出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，
就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四：解读文段，把握文本
环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号 曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？
间随时间变化的轨迹形状。
极化的形式 三种基本极化方式：线极化、圆极化、椭圆极化
04:12
极化的三种基本形式 三种基本极化方式：线极化、圆极化、椭圆极化 （1）线极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹
苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于
出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，
就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四：解读文段，把握文本
环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号 曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？
电磁波的极化
坐标轴 吻合
其余情况均为椭圆极化波。
例 6-7 判断下列平面电磁波的极化形式：
jkz (1) E E0 (ex jey )e jkz (2) E E0 ( jex 2 jey )e jky (3) E E0 (ex 3 jez )e 4 j 20πz (4) E (ex jey )10 e
6.3.2 极化形式
1. 线极化 （1）若Ex、Ey相位相同，即 x y 0
Ex Exm cos t kz 0
设初相位为0
Ey Eym cos t kz 0 Ey Eym cos t kz
y
Ex Exm cos t kz
在z=0的等相位面上
Ex Exm cos t
Ey Eym cos t
Ey x
0
Ex
合成电磁波场强的大小为
2 2 2 2 E Ex E y Exm E ym cos t
合场强的方向用E与x轴的夹角表示
arctg
Ey Ex arctg Eym Exm =常数>0
Ex Exm cos t Em cos t
合成电磁波场强的大小为
Ey Eym sin t Em sin t
2 E Ex2 E y Em =常数
y
t
E
Ey
0 Ex
x
合场强的方向与x轴的夹角为
Ex 由此可见，合场强的模为一定值，方向以角速度ω逆时针旋转，故
arctg
2
x y
可见，合场强 E 的矢端轨迹仍为一椭圆，只是长短轴不再与坐标轴 吻合。
其余情况均为椭圆极化波。
例 6-7 判断下列平面电磁波的极化形式：
jkz (1) E E0 (ex jey )e jkz (2) E E0 ( jex 2 jey )e jky (3) E E0 (ex 3 jez )e 4 j 20πz (4) E (ex jey )10 e
6.3.2 极化形式
1. 线极化 （1）若Ex、Ey相位相同，即 x y 0
Ex Exm cos t kz 0
设初相位为0
Ey Eym cos t kz 0 Ey Eym cos t kz
y
Ex Exm cos t kz
在z=0的等相位面上
Ex Exm cos t
Ey Eym cos t
Ey x
0
Ex
合成电磁波场强的大小为
2 2 2 2 E Ex E y Exm E ym cos t
合场强的方向用E与x轴的夹角表示
arctg
Ey Ex arctg Eym Exm =常数>0
Ex Exm cos t Em cos t
合成电磁波场强的大小为
Ey Eym sin t Em sin t
2 E Ex2 E y Em =常数
y
t
E
Ey
0 Ex
x
合场强的方向与x轴的夹角为
Ex 由此可见，合场强的模为一定值，方向以角速度ω逆时针旋转，故
arctg
2
x y
可见，合场强 E 的矢端轨迹仍为一椭圆，只是长短轴不再与坐标轴 吻合。
课件：电磁波的极化和薄板涡流
23
工程电磁场
主讲人： 王泽忠
2．集肤效应（趋肤效应） 在导体表面时变电磁场的场量最大， 越深入导体内部，场量就越小。 当场量随时间变化的频率较高时， 场量几乎仅存在于导体表面附近。 这种现象称为导体中时变电磁场的集肤效应。
2
场量减小的程度与透入深度 d
有关
2021/6/11
华北电力大学电气与电子工程学院
4
4
e2Kx e2 Kx 2 [sin 2 (Kx) cos2 ( Kx)]
4
4
1 ch(2Kx) 1 cos(2Kx)
2
2
2021/6/11
华北电力大学电气与电子工程学院
19
工程电磁场
主讲人： 王泽忠
同理，可以导出
1
1
ch(x) ch(2Kx) cos(2Kx)
2
2
因此，可得磁感应强度有效值为
主讲人： 王泽忠
9.5 导体中的涡流集肤效应和电磁屏蔽
1．导体薄平板中的涡流
磁场变化，导体中产生感应电动势和感应电流。
在变化的磁场中，电场强度的旋度不为零。
导体中电流密度的旋度也不为零。
感应电流在导体中形成闭合回路。
这种感应电流称为涡流。 下面讨论导体薄平板中的涡流：
2021/6/11
华北电力大学电气与电子工程学院
铁
： 0.71
1107 (S m ), =10000
0.016 0.005 0.0016
2021/6/11
华北电力大学电气与电子工程学院
30
从而使电流的分布更趋于不均匀， 使导体的有效电阻增大。 如果两根相邻导体载有相反方向的正弦交变电流，
2021/6/11
电磁波极化
有时为了避免对某种极化波的感应，采用极化性质与之正交的天线，如垂直极化天线与水平极化波正交；右 旋圆极化天线与左旋圆极化波正交。这种配置条件称为极化隔离。
此外，在遥感、雷达目标识别等信息检测系统中,散射波的极化性质还能提供幅度、相位信息之外的附加信 息。
极化波分类
1
E极化波
2
H极化波
3
右旋极化波
注意事项
1.如果极化电磁波的电场强度始终在垂直于传播方向的（横）平面内取向，其电场矢量的端点沿一闭合轨迹 移动，则这一极化电磁波称为平面极化波。电场的矢端轨迹称为极化曲线，并按极化曲线的形状对极化波命名。
电磁波极化2.对于单一频率的平面极化波，极化曲线是一椭圆（称极化椭圆），故称椭圆极化波。顺传播方 向看去，若电场矢量的旋向为顺时针，符合右螺旋法则，称右旋极化波；若旋向为逆时针，符合左螺旋法则，称 左旋极化波。按极化椭圆的几何参数（见图极化椭圆的几何参数），可直观地对椭圆极化波作定量描述，即轴比 （长轴与短轴之比）、极化方向角（长轴的斜角）和旋向（右旋或左旋）。轴比等于1的椭圆极化波称圆极化波， 其极化曲线是一个圆，也分右旋或左旋两种旋向。这时极化方向角不确定，代之以电场矢量初始取向的斜角。轴 比趋于无穷大的椭圆极化波称线极化波，其电场矢量的取向始终位于一条直线上，这条直线的斜角就是极化方向。 这时旋向失去意义，代之以电场强度的初始相位。
左旋极化波
一个椭圆的或圆的极化波，它的电场向量在任一正交于传播方向的固定平面内，沿着传播方向观察时，随着 时间沿左手或逆时针方向旋转。
圆极化波
圆极化波可由两正交且具有90度相位差的分量合成产生，根据矢量端点旋转方向的不同，圆极化可以是右旋 的，也可以是左旋的。
具体判断可按如下方式进行：将右手大拇指指向电磁波的传播方向，其余四指指向电场强度E的矢端并旋转， 若与E的旋转一致，则为右旋圆极化波；若与E的旋转相反，则为左旋圆极化波。
此外，在遥感、雷达目标识别等信息检测系统中,散射波的极化性质还能提供幅度、相位信息之外的附加信 息。
极化波分类
1
E极化波
2
H极化波
3
右旋极化波
注意事项
1.如果极化电磁波的电场强度始终在垂直于传播方向的（横）平面内取向，其电场矢量的端点沿一闭合轨迹 移动，则这一极化电磁波称为平面极化波。电场的矢端轨迹称为极化曲线，并按极化曲线的形状对极化波命名。
电磁波极化2.对于单一频率的平面极化波，极化曲线是一椭圆（称极化椭圆），故称椭圆极化波。顺传播方 向看去，若电场矢量的旋向为顺时针，符合右螺旋法则，称右旋极化波；若旋向为逆时针，符合左螺旋法则，称 左旋极化波。按极化椭圆的几何参数（见图极化椭圆的几何参数），可直观地对椭圆极化波作定量描述，即轴比 （长轴与短轴之比）、极化方向角（长轴的斜角）和旋向（右旋或左旋）。轴比等于1的椭圆极化波称圆极化波， 其极化曲线是一个圆，也分右旋或左旋两种旋向。这时极化方向角不确定，代之以电场矢量初始取向的斜角。轴 比趋于无穷大的椭圆极化波称线极化波，其电场矢量的取向始终位于一条直线上，这条直线的斜角就是极化方向。 这时旋向失去意义，代之以电场强度的初始相位。
左旋极化波
一个椭圆的或圆的极化波，它的电场向量在任一正交于传播方向的固定平面内，沿着传播方向观察时，随着 时间沿左手或逆时针方向旋转。
圆极化波
圆极化波可由两正交且具有90度相位差的分量合成产生，根据矢量端点旋转方向的不同，圆极化可以是右旋 的，也可以是左旋的。
具体判断可按如下方式进行：将右手大拇指指向电磁波的传播方向，其余四指指向电场强度E的矢端并旋转， 若与E的旋转一致，则为右旋圆极化波；若与E的旋转相反，则为左旋圆极化波。
电磁波的极化ppt课件
kzkz左旋圆极化波右旋圆极化波线极化波左旋椭圆极化波电磁场与电磁波电子科技大学编写高等教育出版社高等教育电子音像出版社出版10525极化波的分解任何一个线极化波都可以表示成旋向相反振幅相等的两圆极化波的叠加任何一个椭圆极化波也可以表示成旋向相反振幅不等的两圆极化波的叠加即kzkzkzkzkz任何一个线极化波圆极化波或椭圆极化波可分解成两个线极化波的叠加电磁场与电磁波电子科技大学编写高等教育出版社高等教育电子音像出版社出版11电磁波的极化在许多领域中获得了广泛应用
3
极化的三种形式
一般情况下，沿+z 方向传播的均匀平面波
E
ex
E，x 其 e中y E
y
Ex Exm cos(t kz x ) , Ey Eym cos(t kz y )
电磁波的极化状态取决于Ex 和Ey 的振幅之间和相位之间的关 系，分为：线极化、圆极化、椭圆极化。
线极化：电场强度矢量的端点轨迹为一直线段 圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个圆 椭圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个椭圆
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播
1
5.2 电磁波的极化
5.2.1 极化的概念 5.2.2 线极化波 5.2.3 圆极化波 5.2.4 椭圆极化波 5.2.5 极化波的分解 5.2.6 极化波的工程应用
电子科技大学编写 高等教育出版社 & 高等教育电子音像出版社 出版
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播
线极化：φ＝0、± 。 φ＝0，在1、3象限；φ＝± ，在2、4象限。
圆极化：φ＝± /2，Exm＝Eym 。 取“＋”，左旋圆极化；取“－”，右旋圆极化。
椭圆极化：其它情况。 0 < φ < ，左旋；－ < φ＜0，右旋 。
3
极化的三种形式
一般情况下，沿+z 方向传播的均匀平面波
E
ex
E，x 其 e中y E
y
Ex Exm cos(t kz x ) , Ey Eym cos(t kz y )
电磁波的极化状态取决于Ex 和Ey 的振幅之间和相位之间的关 系，分为：线极化、圆极化、椭圆极化。
线极化：电场强度矢量的端点轨迹为一直线段 圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个圆 椭圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个椭圆
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播
1
5.2 电磁波的极化
5.2.1 极化的概念 5.2.2 线极化波 5.2.3 圆极化波 5.2.4 椭圆极化波 5.2.5 极化波的分解 5.2.6 极化波的工程应用
电子科技大学编写 高等教育出版社 & 高等教育电子音像出版社 出版
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播
线极化：φ＝0、± 。 φ＝0，在1、3象限；φ＝± ，在2、4象限。
圆极化：φ＝± /2，Exm＝Eym 。 取“＋”，左旋圆极化；取“－”，右旋圆极化。
椭圆极化：其它情况。 0 < φ < ，左旋；－ < φ＜0，右旋 。
电磁波的极化方式
电磁波的极化方式1. 嘿，你知道电磁波的极化方式吗？就像我们走路有不同的姿势一样，电磁波也有它独特的极化“姿态”呢！比如手机信号的传输，那就是电磁波在以特定的极化方式工作呀。
2. 哇塞，电磁波的极化方式可神奇啦！这就好比是一场舞蹈，有不同的舞步和风格。
像卫星信号的接收，不就是电磁波极化方式在大显身手嘛！3. 你想想看，电磁波的极化方式是不是很有趣？就如同画画有不同的笔触一样，它决定了电磁波的“模样”呢。
比如收音机里传来的声音，那就是极化方式在背后默默发力呀！4. 哎呀呀，电磁波的极化方式真的太重要啦！好比是不同的钥匙开不同的锁，极化方式决定了电磁波如何被运用。
像无线网络的连接，不就是靠它嘛！5. 嘿哟，电磁波的极化方式可是个厉害的东西呢！就好像不同的发型展现不同的气质，极化方式让电磁波变得不一样。
比如雷达的探测，就是利用了特定的极化方式呢！6. 哇哦，电磁波的极化方式真的好神奇呀！如同不同的音乐风格能带来不同的感受，极化方式也影响着电磁波的“个性”。
像电视信号的传输，不就是极化方式在起作用嘛！7. 嘿，你可别小看电磁波的极化方式哦！这就跟不同的走路方式能走出不同的路线一样。
比如蓝牙设备的连接，那可全靠它呢！8. 哎呀，电磁波的极化方式真的不简单呀！好比是不同的游戏角色有不同的技能，极化方式让电磁波各显神通。
像遥控器控制电器，不就是极化方式在帮忙嘛！9. 嘿呀，电磁波的极化方式真的很值得研究呢！就像不同的笑容能传达不同的情感，极化方式决定了电磁波的“魅力”。
比如微波炉加热食物，就是极化方式在发挥作用呀！10. 哇，电磁波的极化方式绝对是个神奇的存在！如同不同的交通工具能去到不同的地方，极化方式让电磁波“各司其职”。
像 5G 通信的高速传输，那可都是极化方式的功劳呢！我的观点结论：电磁波的极化方式真的非常重要且有趣，在我们的日常生活中有着广泛的应用和影响，值得我们深入了解和探索。
电磁波极化与极化分解(第四章)
A0
1 4
S XX
SYY
2
B0
1 4
S XX
SYY
2
S XY
2
C 1 2
SXX 2 SYY 2
E Re
S
* XY
SXX
SYY
G Im S*XY SXX SYY
B
1 4
S XX
SYY
2
S XY
2
D Im SXX SY*Y
F Im
S
* XY
S
XX
SYY
电磁波与目标相互作用的描述：分布目标
二阶统计特性，类比于《随机过程》中相关内容。思考：为什么不直接用平均散射矩阵来描述？
协方差矩阵： Ω SXX
2SXY SYY T
SXX 2
C
Ω Ω*T
2
S
* XX
S
XY
S
* XX
SYY
2
S
XX
S
* XY
2 SXY 2
2
S
* XY
SYY
SXX SY*Y
–
yáo 两仪（二爻）：阴，阳；奇，偶；刚，柔；玄，黄；乾，坤；春，秋；男，女；左，右；正，负…
极化 正交基
– 四象：太阴，太阳，少阴，少阳；东，南，西，北；青龙，白虎，朱雀，玄武；朔，望，上弦，下弦；春
，夏，秋，冬…（二爻相加，有四种可能的形象，称为四象）
xùn
gèn
xiàn
– 八卦：乾，兑，离，震，巽，坎，艮，坤；天，泽，火，雷，风，水，山，地；健，悦，丽，动，入，陥
– 政党：左翼、右翼；左倾、右倾；保守、激进；鸽派、鹰派； – 国家：冷战时的美苏争霸；后冷战的美国霸权主义；现在及未来的多极化世界（G8，G10，金砖四国）；
电磁波的极化特性与分析
−
π
2
Exm = Eym = Em 故：合成波为右旋圆极化波。
(5)
v E
(
z
,
t
)
=
evx
Em
sin(ωt
−
kz
)+evy
Em
cos(ω
t
−
kz
+
40o
)
解：合成波为椭圆极化波。
11:11
解：ϕ x
=ϕy
=
−
π
2
，故：ϕ
x
−ϕy
=
0
(2)
解Ev：(ϕ所zx, t以=) −=，πe2v合x E,成ϕmy波s=in为0(ω，线t极故− 化k：z波)ϕ+。yev−y Eϕmx
cos(ωt − kz) =π
2
(3)
v E
(
Exm z,t)
= =
Eym = Em
evx Em sin(ω
故：合成波为左旋圆极化波。
11:11
电磁波极化判断结论
电磁波的极化状态取决于Ex 和 Ey 的振幅Exm、Eym 和相位差 Δφ＝φy-φx 对于沿+ z 方向传播的均匀平面波： 线极化：Δφ ＝0、±π 。
Δφ＝0，在1、3象限；Δφ＝±π ，在2、4象限。 圆极化：Δφ＝±π /2，Exm＝Eym 。
取“+”，左旋圆极化；取“-”，右旋圆极化。
问题的提出：
1、什么是电磁波的极化？
自由空间中，电磁波为TEM波，电场矢量幅度随时间按
正弦规律改变。
x
电磁波的极化：表征在空间给定点上电场强度矢量的取
向随时间变化的特性。
E O
电磁波极化的概念
电磁波极化就是电场的方向，电磁波的极化分为水平线极化、垂直线极化、左旋圆极化、右旋圆极化四种。
当无线电波的电场方向为水平（与地面方向一致），磁场方向为垂直就是水平线极化，电场方向为垂直（就是上下方向），磁场方向为水平就是垂直线极化，当无线电波的电场方向和磁场方向都顺时针转动（从发射方向看过去）就是右旋圆极化，当无线电波的电场方向和磁场方向都逆时针转动就是左旋圆极化，无线电波的电场方向、磁场方向、运动（传播）方向永远是互相垂直的X、Y、Z轴三个方向。