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极化波的产生与检测

极化波的产生与检测
极化波的产生与检测

内蒙古工业大学信息工程学院实验报告

课程名称:电磁场与电磁波

实验名称:极化波的产生与检测

实验类型:验证性■综合性□设计性□

实验室名称:信息学院机房

班级:电子10-1班学号:201080203002

姓名:王红霞组别:

同组人:成绩:

实验日期:2013年5月28日

极化波的产生/检测

一、实验目的

1、熟悉DH926AD型数据采集仪、DH926B型微波分光仪的使用方法

2、学习了解极化波的产生与检测方法

3、研究电磁波感应器的极化特性,加强对电磁波极化特性的理解

二、实验设备与仪器

1、DH926AD型数据采集仪

2、DH926B型微波分光仪

3、DH1121B型三厘米固态信号源

4、半透板

三、实验原理

极化的定义:指空间某固定位置处场矢量(电场、磁场)随时间变化的特性。

波的极化是用以描述电场强度空间矢量在某点位置上随时间变化的规律。无论是线极化波、圆极化波或椭圆极化波都可由同频率正交场的两个线极化组成。若他们同相(或反相)、等幅(或幅度不等)其合成场的波认为线极化波;若它们相位相位差为90°,即△φ=±90°,幅度相等,合成场波为右旋或左旋圆极化波;若它们相位差为0〈△φ〈±90°,幅度相等(或幅度不等),合成场波为右旋或左旋椭圆极化波。

DH30003型栅网组件是由两个栅条方向相差90°的栅网组成。栅网(见图16)是在一金属框架上绕有一排互相平行的金属丝,以反射平行金属丝的电场,DH30003型栅网组件与本厂的DH926B型微波分光仪组合使用可获得圆极化波。

波的极化是用以描述电场强度空间矢量在某点位置上随时间变化的规律。无论是线极化波、圆极化波或椭圆极化波都可由同频率正交场的两个线极化组成。若他们同相(或反相)、等幅(或幅度不等)其合成场的波认为线极化波;若它们相位相位差为90°,即△φ=±90°,幅度相等,合成场波为右旋或左旋圆极化波;若它们相位差为0〈△φ〈±90°,幅度相等(或幅度不等),合成场波为右旋或左旋椭圆极化波。图17是用栅网组件实现波极化的原理图。

图16DH30003型栅网组件

图17栅网实现波极化的原理图

Pr1为垂直栅网,Pr2为水平栅网,当辐射喇叭Pr0转角45°后,辐射波的场分为E ∥与E ⊥两个分量,Pr1则反射E ⊥分量,而 E ∥分量透过垂直栅网被吸收;Pr2则反射E ∥分量,而 E ⊥分量透过水平栅网被吸收。这是转动接收喇叭Pr3,当Pr3喇叭E 面与垂直栅网平行时收到E ⊥波。经几次调整辐射喇叭Pr0的转角使Pr3接收到的|E ∥|=|E ⊥|,实现了圆极化的幅度相等要求。然后接收喇叭Pr3在E ⊥与E ∥之间转动,将出现任意转角下的|E α|≤|E ∥|(或|E ⊥|)。这时改变Pr2水平栅网位置,使Pr3接收的波具有|E α|=|E ∥|=|E ⊥|,从而实现了E ∥与E ⊥两个波的相位差为±90°,得到圆极化波。

由于测试条件所限,|E α|与|E ∥|、|E ⊥|不可能完全相等,Pr3转角0°~360°时,总会出现检波电压的波动,这时虽有Emin/Emax ∝max min/V V ≥0.93,即椭圆度为0.93。可以认为基本上实现了圆极化波的要求。

四、实验内容与步骤

1)系统构建指南:

如图45,使DH926B 型微波分光仪两喇叭口面互成90°,半透射板与两喇叭轴线互成45°,将读数机构通过它本身上带有的两个螺钉旋入底座上相应的旋孔,使其固定在底座上。将DH926AD 型数据采集仪提供的USB 电缆线的两端根据具体尺寸分别连接到数据采集仪的USB 口和计算机的USB 口,此时,DH926AD 型数据采集仪的USB 指示灯亮(蓝色),

图18栅网实验

表示已连接好。然后打开DH926AD 型数据采集仪的电源开关,电源指示灯亮(红色),将数据采集仪的通道电缆线两端分别连接到DH926B 型微波分光仪接收喇叭的光栅通道插座和数据采集仪的相应通道口上(本实验应用软件默认为通道3)。首先,将垂直(或水平)栅网Pr1插在平台上,另一个与之垂直的栅网——水平(或垂直)栅网Pr2插在读数机构上,用我们提供的钢板尺测量一下半透射板到两个栅网的距离,调整读数机构直至半透射板到两个栅网的距离相等。然后,将辐射喇叭Pr0旋转45°后,先用我们提供的全吸收板挂在水平(或垂直)栅网前,将其遮挡,开启DH1121B 型三厘米固态信号源。如果遮挡的是水平

栅网,将接收喇叭Pr3口面平行地面放置;如果遮挡的是垂直栅网,将接收喇叭Pr3口面垂直地面放置。适当左右调整未被遮挡的栅网观察DH926AD型数据采集仪表头指示,使表头指示取得原指示附近的最大值,此时,将栅网下支柱的拨棍螺钉旋紧,并记录下DH926AD型数据采集仪表头指示。此后,将全吸收板从水平(或垂直)栅网前取下,将其挂在另一个栅网——垂直(或水平)栅网前,将其遮挡,接收喇叭Pr3口面放置同上。适当左右调整未被遮挡的栅网观察DH926AD型数据采集仪表头指示,使表头指示取得原指示附近的最大值,对比此时的最大值和您之前记录的DH926AD型数据采集仪表头指示值,若不相同,适当改变辐射喇叭Pr0的角度。然后,重复以上字体加粗的步骤。最终的结果是要使得此时的最大值和您之前记录的DH926AD型数据采集仪表头指示值相同,调整好后,旋紧栅网下支柱的拨棍螺钉。接着,取下全吸收板,旋转接收喇叭Pr3口面,使其分别处于与地面水平、垂直状态,观察数据采集仪表头指示,应使两个指示值基本相同,才能满足圆极化波|E∥|=|E⊥|的要求。若两次表头指示不同,适当调整辐射喇叭Pr0的角度,务必使两个指示值基本相同,方能实现圆极化的幅度相等要求。最后,改变Pr2水平(或垂直)栅网位置,使接收喇叭Pr3接收的波具有|Eα|=|E∥|=|E⊥|,此时,旋转接收喇叭Pr3到任意角度,DH926AD型数据采集仪表头指示值基本相同,从而实现了E∥与E⊥两个波的相位差为±90°,得到圆极化波。

在适当调整Pr2水平(或垂直)栅网位置后,点击“开始采集”按钮,选择“开始新的采集”按钮,顺时针或逆时针(但只能沿一个方向)匀速转动接收喇叭Pr3,在显示屏上通过采集的图形观察接收喇叭Pr3在任意角度时的幅度变化,若差别很大,需要重新调整Pr2水平(或垂直)栅网位置,然后重新开始采集工作,直到采集的图形幅度变化不明显为止,此时,得到圆极化波。

五、实验结果及分析

记录实验测得数据,观察极化波的产生与检测

脉冲通道选:通道3。

两次垂直(或水平)栅网前的最大值都在 1.8V附近,采样结果如下图所示:

其他组采集结果如下图:

两次垂直(或水平)栅网前的最大值都在3.8V附近

第一次实验结果:波动比较大,存在严重的误差!

第二次,多测了几个周期的,结果仍然不对,经老师检测,可能仪器线路问题

六、实验分析

两个相位相差90度,振幅相等,空间上正交的线极化波可合成一个圆极化波,反之亦成立.

由图可以看出,此合成波为圆极化波,在空间各点的幅值相等。但是由于各种不定因数的影响实验所得数据存在一定误差:

1.仪器误差:发射天线和接收天线不能调到绝对的水平和垂直,因此也得不到绝对的水平极化波和垂直极化波;反射金属板不是绝对的平面,也影响入射角和反射角的大小。2.人为操作误差:操作仪器时,读数时都会存在一定误差

3.周围仪器发射电磁波影响误差:影响电流表示数,也就影响电流极大是的反射角大小。由于误差较小,在允许范围

4、要保持匀速转动,才能有比较理想的结果。

七、实验心得体会

做完极化波的产生与检测实验,我感到受益匪浅。这不仅使我了解了极化波的定义,也让我学会了软件和硬件的使用,掌握了基本的线路连接、方法以及技巧,更增强了我对极化波实验设计的兴趣。

在实验的过程中,遇到了很多问题,包括仪器线路的连接、喇叭角度的旋转。大家都不知道感如何是好,再详细的看了实验指导书以及老师的详细讲解后,在老师的指导修改下,我们克服了困难,找到了问题所在,改正了错误,找出了正确连接,以及喇叭角度的旋转。多次采集,最后在电脑上采集出最好的波形。

极化波实验报告

篇一:电磁场与微波实验报告(极化波)实验报告 课程名称:电磁场与微波技术实验指导老师:谢银芳、王子立成绩: 实验名称:极化波实验类型:验证型实验同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、研究线极化波,圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。 2、了解线极化波,圆极化波和椭圆极化波特性参数的测量方法。 3、通过对三种线性极化波的研究,加深对电磁场极化特性的认识与理解。 二、实验内容和原理 原理:平面电磁波的极化是指电磁波传播时,空间某点电场强度矢量e随时间变化的规律。若 e的末端轨迹在一条直线上时,称为线极化波;若e末端的轨迹是圆(或椭圆),称为圆(或椭圆)极化波。若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手(或左手)螺旋规则时,则称为右旋(或左旋)圆极化波。而椭圆极化波末端为椭圆形。线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。设同频率的两个正交线极化波为: ex?exme?j(kz??x)ey?eyme?j(kz??y) 当?x??y??,exm??eym时,是线极化波当?x??y?? ? 2 ,exm??eym时,是圆极化波 当?x??y介于线极化波与圆极化波时,是椭圆极化波 内容:1.圆极化波的调整与测量 2.线极化波的调整与测量 3.椭圆极化波的调整与测量 三、主要仪器设备 如下图所示,其中辐射喇叭由固态信号源、衰减器及矩形喇叭组成。其中固态信号源工作频率为f=9375mhz。接收喇叭由矩形喇叭,检波器,,微安表等组成。其它装置基本上与实验一相同。 四、实验步骤和结果记录 1、圆极化波 根据圆极化波的要求,两相同频率的正交场相干波必须幅度相等,相位差? o ? 2 。因此, 先使发射喇叭的转角为45左右,分别将接收喇叭垂直与水平放置,收到em1和em2,然后转动接收喇叭到任意一个角度,则将会出现大于或者小于em1值的情况。然后慢慢移动pr2的位置,知道接收喇叭在各个角度上的输出指示值都相等。这样就实现了 ???kz1?kz2?? pr0:α=50.0° pr2:l0=25.214mm ? 2 ,记此时pr2的位置为l0,依照表格记录相关数据。 pr3:|em1|=|em2|∝i=3.46 圆极化波调整与测试数据记录: 2、线极化波

电磁场和电磁波的应用

本科生学年论文(课程设计)题目:电磁场与电磁波的应用 学院物理科学与技术学院 学科门类理学 专业应用物理 学号2012437019 姓名郭天凯 指导教师闫正 2015年11月18日

电磁场与电磁波的应用 摘要 随着社会的不断进步与发展,科学技术的不断改革创新,电磁场与电磁波已经应用于社会生活的方方面面,受到了越来越多人的高度重视和关注。电子通信产品的随处可见,手机通信,微波通讯以及无线电视等;电磁波极化在雷达信号滤波、检测、增强、抗干扰和目标鉴别/识别等方面的应用;电磁场在金属材料加工、合成与制备中的应用;电磁波随钻遥测技术在钻井中的应用;电磁场的生物效应在电磁治疗方面的应用等都离不开电磁成与电磁波。本文将进一步对电磁场与电磁波在通讯、科技开发、工业生产、生物科学、材料科学等方面的应用展开分析和探讨。 关键词:电磁场;电磁波;极化;电子通信技术;电磁波的应用

目录 1 电磁场与电磁波的概况 (1) 2 电磁场与电磁波在通讯方面的应用 (2) 2.1 在无线电广播中的应用 (2) 2.2 在电视广播中的应用 (2) 2.3 在移动通信中的应用 (2) 2.4 在卫星通信中的应用 (2) 3 电磁波极化的应用 (3) 3.1 利用极化实现最佳发射和接收 (3) 3.2 利用极化技术提高通信容量 (3) 3.3 极化在雷达目标识别、检测和成像中的应用 (3) 3.4 极化在抗干扰中的应用 (4) 4 电磁波随钻遥测技术在钻井中的应用 (5) 4.1 采用数据融合技术,优化产品性能,提高传输深度 (5) 4.2 采用广播芯片技术,提高信息传输能力 (5) 5 在生物医学中的应用 (6) 5.1 电磁场的生物效应及其发展 (6) 5.2 电磁场作用的机理 (6) 6 电磁场在材料科学中的应用 (7) 7 结束语 (7) 参考文献 (8)

极化波实验报告

内蒙古工业大学信息工程学院 实验报告 课程名称:电磁场与电磁波实验名称:反射实验和极化波的产生 与检测实验类型:验证性■综合性□设计性□实验室名称:电磁场与电磁波实 验室班级:电子10-1班学号:201010203008 姓名:苏宝组别: 同组人:成绩:实验日期: 2013年5月21 电磁场与电磁波实验 实验一:反射实验 实验目的 熟悉dh926ad型数据采集仪、dh926b型微波分光仪的使用方法掌握分光仪验证电磁波 反射定律的方法 实验设备与仪器 dh926ad型数据采集仪 dh926b型微波分光仪 dh1121b型三厘米固态信号源金属板 实验原理 电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必定要发生反射,本处以一块大的金属板作为障碍 物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律,即反射线在入射线和 通过入射点的法线所决定的平面上,反射线和入射线分居在法线两侧,反射角等于入射角。 如图所示,平行极化的均匀平面波以角度? 入射到良介质表面时,入射波、反射波和折 射波可用下列式子表示为 平行极化波的斜入射示意图 实验内容与步骤 系统构建时,如图1,开启dh1121b型三厘米固态信号源。dh926b型微波分光仪的两喇 叭口面应互相正对,它们各自的轴线应在一条直线上,指示两喇叭位置的指针分别指于工作 平台的0-180刻度处。将支座放在工作平台上,并利用平台上的定位销和刻线对正支座,拉 起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下,即可压紧支座。反射全属板放到支座上时,应 使金属板平面与支座下面的小圆盘上的90-90这对刻线一致,这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。 将dh926ad型数据采集仪提供的usb电缆线的两端根据具体尺寸分别连接 图1 反射实验 到数据采集仪的usb口和计算机的usb口,此时,dh926ad型数据采集仪的usb指示灯 亮(蓝色),表示已连接好。然后打开dh926ad型数据采集仪的电源开关,电源指示灯亮(红 色),将数据采集仪的通道电缆线两端分别连接到dh926b型微波分光仪分度转台底部的光栅 通道插座和数据采集仪的相应通道口上(本实验应用软件默认为通道1)。最后,察看dh1121b 型三厘米固态信号源的“等幅”和“方波”档的设置,将dh926ad型数据采集仪的“等幅/ 方波”设置按钮等同于dh1121b型三厘米固态信号源的设置。 转动微波分光仪的小平台,使固定臂指针指在某一刻度处,这刻度数就是入射角度数, 然后转动活动臂在dh926ad型数据采集仪的表头上找到一最大指示,此时微波分光仪的活动 臂上的指针所指的刻度就是反射角度数。如果此时表头指示太大或太小,应调整微波分光仪 微波系统中的可变衰减器或晶体检波器,使表头指示接近满量程做此项实验。入射角最好取 30°至65°之间,因为入射角太大或太小接收喇叭有可能直接接收入射波。做这项实验时应 注意系统的调整和周围环境的影响。 采集过程中,dh926ad型数据采集仪的usb指示灯连续闪动(蓝色),表示采集过程正在 继续。应用软件屏幕上的信号灯颜色也随着实验的继续进行红色、绿色切换。您需要顺时针

电磁波极化实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除 电磁波极化实验报告 篇一:电磁场与微波实验报告(极化波) 实验报告 课程名称:电磁场与微波技术实验指导老师:谢银芳、王子立成绩: 实验名称:极化波实验类型:验证型实验同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、研究线极化波,圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。 2、了解线极化波,圆极化波和椭圆极化波特性参数的测量方法。 3、通过对三种线性极化波的研究,加深对电磁场极化特性的认识与理解。 二、实验内容和原理

原理:平面电磁波的极化是指电磁波传播时,空间某点电场强度矢量e随时间变化的规律。若e的末端轨迹在一条直线上时,称为线极化波;若e末端的轨迹是圆(或椭圆),称为圆(或椭圆)极化波。若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手(或左手)螺旋规则时,则称为右旋(或左旋)圆极化波。而椭圆极化波末端为椭圆形。线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。设同频率的两个正交线极化波为: ex?exme?j(kz??x)ey?eyme?j(kz??y) 当?x??y??,exm??eym时,是线极化波当?x??y?? ? 2 ,exm??eym时,是圆极化波 当?x??y介于线极化波与圆极化波时,是椭圆极化波 内容:1.圆极化波的调整与测量2.线极化波的调整与测量3.椭圆极化波的调整与测量 三、主要仪器设备 如下图所示,其中辐射喇叭由固态信号源、衰减器及矩形喇叭组成。其中固态信号源工作频率为f=9375mhz。接收喇叭由矩形喇叭,检波器,,微安表等组成。其它装置基本上与实验一相同。 四、实验步骤和结果记录

电磁波极化的简单小结

电磁波的振动方向 悬赏分:0 |解决时间:2009-2-12 15:33 |提问者:yangshunbai 电磁波的振动方向是算电场方向还是算磁场方向? 最佳答案 这要看你是什么样的电磁波。最普通的电磁波的波动方向是与电场方向和磁场方向同时垂直的。满足右手螺旋法则。 对于极化电磁波,有垂直极化波和平行极化波,垂直极化波的传播方向和磁场方向垂直,平行极化波的传播方向和磁场方向平行。 1 回答时间:2009-2-6 12:40 |我来评论 电磁波极化的简单小结 1.电磁波极化是指电磁波电场强度的取向和幅值随时间而变化的性质,在光学中称为偏振。如果这种变化具有确定的规律,就称电磁波为极化电磁波(简称极化波)。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。 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。 3.任何一个椭圆极化波都可以分解成一个右旋圆极化波(用足标R表示)和一个左旋圆极化波(用足标L表示)之和。如果将线极化波分解成两个旋向相反的圆极化波,则两者的幅值相等,且初始取向对称于线极化波的取向。 4.任何一个椭圆极化波还可以分解成两个取向正交的线极化波之和。通常,其中一个线极化波在水平面内取向(且垂直于传播方向),称水平极化波(用足标H表示);另一个线极化波的取向同时垂直于上述水平极化波的取向和传播方向,称垂直极化波(用足标V表示)(仅当传播方向在水平面内时,垂直极化波的电场矢量才沿铅垂线取向)。这两个线极化波分量的电场矢量有不同的幅值和,以及不同的初始相位和。 5.同一个椭圆极化波,既可以直接用极化椭圆的几何参数,又可以用两个反旋圆极化分量或两个正交线极化分量之间的参数作定量的描述。极化圆图实质上就是这个球面上 各种极化参数的等值线在赤道平面上的投影。发射和接收电磁波的天线都具有确定的极

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电磁波极化方式及其应用 摘要:电磁场与电磁波广泛应用于我们的生活中,比如在移动通信、广播电视、卫星通信、医疗等等方面,该文介绍电磁波极化的几种方式,根据其极化特性在不同领域上发挥作用,提高抗干扰能力、加强传输性能,在材料研究方面尤为重要。 关键词:极化干扰电磁波 Polarization ways of electromagnetic wave and its applications Abstract:The Electromagnetic field and electromagnetic wave is widely used in our life,such as in mobile communications,radio and television,satellite communications,medical,etc.This paper introduces several ways of electromagnetic wave polarization according to its polarization characteristics and play a role in different fields,improve the anti-interference ability,strengthen the transmission performance,is especially important in materials research. Key words:Polarization disturbance electromagnetic wave 1 电磁波的极化方式 电子工程中,电磁波有不同极化方式,怎样在不同场所合理的运用其特性是我们要考虑的一个重要方面。下面所讲的不是媒质中发生的电磁极化,而是电磁场的空间形象。极化是指在空间各点,以场强

关于波的极化的学习理解

关于波的极化的学习理解 波的极化表征的是在空间定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性,用电场强度矢量的端点在空间描绘出得轨迹来表示。我认为,对均匀平面波的极化的理解跟对光的偏振的理解是一样的。所以,我通过理解光的偏振从而达到对均匀平面波的理解。 光波是一种时谐平面电磁波,通常把光波中的电场矢量称为光矢量,把电场的振动称为光振动。在讨论光的波动特性时,通常只考虑只常矢量即可。 光是横波(TEM波),光矢量的振动方向与光波的传播方向垂直,在垂直于传播方向的平面内,电场强度矢量可能存在各种不同的振动方向,这就是光的偏振。 根据光矢量振动方向相对于光传播方向是否具有对称性,可将光波分成非偏振光和偏振光。 先说非偏振光,因为光是横波,既然是横波就应该有偏振性(Q:是不是横波都具有偏振性?),但又何来非偏振光?我认为应该这样理解:非偏振光是指自然光,普通光源包含大量的原子和分子,它们各自无规则地发射振动方向、初相位各不相同的光波。那么它在垂直于光传播方向的平面上具有一切可能的振动方向,各个振动方向上振幅在观察时间内的平均值相等,与初相位完全无关,这就是所谓的非偏振光。所以说,非偏振光是大量源点振动平均的结果,不是一个源点的振动所得到的。 再说完全偏振光,完全偏振光包括线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光(可以相应地理解线极化、圆极化和椭圆极化)。 1.线极化是指,在光的传播方向上,各点的光矢量在确定的平面内,光矢量的端点的轨迹为一条直线。如下图所示的横波:

上图所示的是,沿z方向传播的,电矢量沿x方向的时谐平面波。 再如下图: 这张图所示的,是沿z方向传播的,但电矢量不是沿x方向的时谐平面波。但它是一线偏振。因为,光矢量的端点轨迹是一直线。

电磁波极化特性的MATLAB仿真

电磁波极化特性的仿真 M A T L A B 闫昕,朱峻锋,赵小新 ( 枣庄学院光电工程学院,山东枣庄277160) [摘要]基于电磁理论的基本知识,应用MATLAB 仿真直线极化波、圆极化波和椭圆极化波的电磁波极化特性,研究结论为电磁波极化现象的理解提供新的手段. [关键词]电磁波极化;MATLAB 仿真;直线极化波;圆极化波;椭圆极化波① [中图分类号]O442 [文献标识码]A[文章编号]1004 -7077(2014)05 -0051 -03 引言 库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律三大电磁学实验定律的提出,标志着人类对宏观电磁现象的认识从定性阶段到定量阶段的飞跃,以三大实验定律为基础,麦克斯韦基于两个假设总结出麦克斯韦方程组描绘电磁波传播、辐射等电磁现象的总规律[1]. 图1 是平面电磁波在无界空间中的传播特性图,从图1 中可以看到,平面电磁波沿着 →→ Z 方向传播,电场强度E 与磁场强度H 处于与电磁波传播的Z 方向垂直的无限大平面内. → 一般情况下电场强度E 有E x 和E y 分量,合成波电场 →→ E = e x E x → + e y E y , 其中E x E x m co s(ωt + φ x ) ,E y E y m co s(ωt + φ y )( 1) == 图1平面电磁波在无界空间的传播图2相位相等时的直线极化波 →由于E x 和E y 分量的振幅和相位不一定相同,因此在空间任意点上合成波电场强度E 的大小和方向都将随着时间变化,这种现象称为电磁波的极化现象.它表征在空间给定 [收稿日期]2014 -06 -10 [基金项目]地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目(项目编号:201310904024 ) ; 枣庄学院《电磁场理论》精品课程项目;枣庄学院教学改革项目(项目编号:Y J G11007 ) ; 枣庄学院2014 校级大学生研究训练计划项目(项目编号: 2014041). [作者简介]闫昕(1977 -) ,男,山东枣庄人,枣庄学院光电工程学院讲师,博士,主要从事计算电磁学、人工晶体和电磁超材料方面的研究. ·51·①

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