学习报告四——任意方向传播的均匀平面波的极化方式识别作者:英才实验学院 09 级 4 班甘骏 2900104007【摘要】本文是电磁场与波课程关于均匀平面波极化方式识别的延伸。将着重讨论沿任一方向传播的均匀平面波的极化方式。重点将运用到矢量的分析方法。【关键词】均匀平面波极化矢量分析【引言】《电磁场与电磁波》(谢处方,饶克谨)教材中,关于均匀平面波的极化的讨论,仅限于沿 Z 轴方向传播,有很大的局限性--实际生活中,电磁波是可以沿任意方向传播的。但是书中关于 Z 轴方向传播的均匀平面波讨论很详细,值得借鉴.因为,任意方向传播的均匀平面波可以抽象为重新建立坐标系,将传播方向固定为 Z 轴,则可以用相同的讨论方法确定波的极化方式。【正文】1. 极化的概念。以沿 Z 方向传播的均匀平面波为例,假设。在任何时刻,此波的电池强度矢量 的方向始终保持在 x 方向。一般情况下,沿 z 方向传播的均匀平面波的重量都存在,可表示为: (1) (2)合成波电场。由于重量的振幅和相位不一定相同,因此,在空间任意给定点上,合成波电场强度矢量 的大小和方向都可能会随时间变化,这种现象称为电磁波的极化。它表征,空间固定点处,电场强度的矢端随时间变化的轨迹。矢端的时间变化规律,决定于各重量幅度和初相的大小。2. 关于 Z 轴方向传播的均匀平面波的极化方式。首先我们引入矢端参数方程.在直角坐标系下,矢端参数方程为: 在极坐标系下:极化的状态: 波都沿 z 方向传播,则有::线极化:左旋极化:右旋极化3. 线极化波。条件:则矢端参数方程简化为:合成波电场与 x 轴的夹角为:任何两个同频率、同传播方向且极化方向互相垂直的线极化波,当它们的相位相同或相差为±π 时,其合成波为线极化波。4. 圆极化波。条件:矢端方程: 为左旋极化波 为右旋极化波 任何两个同频率、同传播方向且极化方向互相垂直的线极化波,当它们的振幅相同、相位差为±π/ 2 时,其合成波为圆极化波.5. 椭圆极化波。即在 x,y 方向上,电场振幅和相位都不等的情况。6. 推广到任意方向。任意方向传播的均匀平面波,可表示为:设其中 为复振幅矢量,分别为其实部和虚部,且均为实矢量;为传播因子。根 据 电 场 的 表 达 式 , 首 先 求 出 k ,。 然 后 就 可 以 根 据的符号来推断旋向.,合成波为右旋极化;,合成波不旋转,为线极化;,则为左旋极化。对于非线极化情况,需要进一步确定极化波是否为圆极化....