电磁场与微波技术第三章.
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1、 3-1 波动方程波动方程 3-2 理想介质中的正弦均匀平面电磁波理想介质中的正弦均匀平面电磁波 3-3 导电媒质中的正弦均匀平面电磁波导电媒质中的正弦均匀平面电磁波 3-4 电磁波的调制、色散、相速与群速电磁波的调制、色散、相速与群速 3-5 电磁波的极化特性电磁波的极化特性第三章第三章 正弦均匀平面电磁波正弦均匀平面电磁波(SUPW）在自由空间的传播在自由空间的传播 3.5 SUPW3.5 SUPW的极化特性的极化特性一一. . 极化的概念极化的概念电磁波的电场或磁场矢量随时间电磁波的电场或磁场矢量随时间t t的变化规律的变化规律（位置固定（位置固定z z0 0）极化特性极化特性二二. .
2、 极化的研究方法极化的研究方法1. 1. ，只需要研究，只需要研究nz( )E t2. 2. 的端点（的端点（P P）的运动轨迹）的运动轨迹EEHHEnEnHnHE , , E(t)EXEy00( )( )( ) sin()sin()xyxxyyE txE tyE txEtkzyEtkz0:z 00( )sin() (sincoscossin)pxxxxxxxE tEtEtt00( )sin() (sincoscossin)pyyyyyyyE tEtEtt三三. SUPW. SUPW电场矢端电场矢端P P的轨迹方程的轨迹方程P(xP,yp)yxoxxxpttExsincoscossin0yyy
3、pttEysincoscossin0 xyyxyxyxyxyxyxxypyxpttttttEyEx sinsincossinsincossinsinsincoscossinsinsinsincossincossinsinsin00:sin)2(sin) 1 (xy(1) sincoscossin0 xxxpttEx(2) sincoscossin0yyypttEy:cos)2(cos) 1 (xyxyyxyxyxyxyxyxxypyxpttttttEyEx sincossincoscossincossincoscoscoscossincossincoscoscossincoscos00(3)(
4、4)(3)式平方减去(4)式平方，得P P点的运动轨迹方程可以表示直线、圆或椭圆点的运动轨迹方程可以表示直线、圆或椭圆2000202200022022000220200200cos2 coscoscos2cos sinsinsin2sin coscossinsin ypxyypxpxpxypyxypxpyxpxypyxypxpyxpxypyxpxypyxpEyEyExExEyEyExExEyEyExExEyExEyEx左yy2sin右xyypxyypxpxpEyEyExEx2200020sincos2 四四. . 极化的类型（按照轨迹形状）极化的类型（按照轨迹形状）1.1.线极化波线极化波【定
5、义定义】电场矢端电场矢端P P点的轨迹为一条直线点的轨迹为一条直线【条件条件】(0, 1, 2.)yxmm 【方程方程】22000000()( 1) 2()0( 1)ppppmxxyyppmyxxxyyEEEEyxEE 【规律规律】 与与 同或反相位同或反相位xEyE001 ypmxpEyExm为偶数时，同相位，p点轨迹在一、三象限；m为奇数时，反相位，p点轨迹在二、四象限；0yxyx2.2.圆极化波圆极化波【定义定义】电场矢端电场矢端P P点的轨迹为圆点的轨迹为圆【条件条件】0002xyyxEEE 且【方程方程】2220()()ppxyE+【旋向旋向】 拇指指向电磁波传播方向，四指握向电场矢
6、端拇指指向电磁波传播方向，四指握向电场矢端的旋转方向，满足左手螺旋关系称为左旋圆极化波；的旋转方向，满足左手螺旋关系称为左旋圆极化波；满足右手螺旋关系称为右旋圆极化波。满足右手螺旋关系称为右旋圆极化波。1）左旋圆极化：）左旋圆极化：000 ,2EEEyxxytEEtEExoyzyxcossin000处有：面oyxzn 时刻0 . 11tt)2t0(t t. 2222t t .33P P的运动方向与波的传播的运动方向与波的传播方向满足方向满足左手螺旋法则左手螺旋法则即即 相位超前相位超前 相位相位 ， 追随追随 变化规律变化规律yExE2xEyE 2 2）右旋圆极化：）右旋圆极化：即即 相位超前
7、相位超前 相位相位 ， 追随追随 变化规律变化规律xEyE2yExEP P的运动方向与波的传播方向满足的运动方向与波的传播方向满足右手螺旋法则右手螺旋法则000 ,2EEEyxxy【讨论讨论】1 1）圆极化）圆极化x x线极化线极化y y线极化线极化（两个极化方向互相垂直、相位差（两个极化方向互相垂直、相位差9090的等幅的等幅线极化波）线极化波） 2 2）线极化）线极化左旋圆极化右旋圆极化左旋圆极化右旋圆极化【旋向的复域判断方法旋向的复域判断方法】yxEjE左旋圆极化波：左旋圆极化波：右旋圆极化波：右旋圆极化波：xyEjE3.3.椭圆极化波椭圆极化波【定义定义】电场矢端电场矢端P P点的轨迹
