Sulla polarizzazione delle onde elettromagnetiche

La proprietà che l'orientamento e l'ampiezza dell'intensità del campo elettrico dell'onda elettromagnetica cambiano nel tempo è chiamata polarizzazione in ottica.Se questo cambiamento ha una legge definita, si chiama onda elettromagnetica polarizzata.

(di seguito denominata onda polarizzata)

7 punti chiave da sapere sulla "polarizzazione delle onde elettromagnetiche" sono:

1. La polarizzazione dell'onda elettromagnetica si riferisce alla proprietà che l'orientamento e l'ampiezza dell'intensità del campo elettrico dell'onda elettromagnetica cambiano nel tempo, che è chiamata polarizzazione nell'ottica.Se questo cambiamento ha una legge definita, si chiama onda elettromagnetica polarizzata (di seguito denominata onda polarizzata).Se l'intensità del campo elettrico di un'onda elettromagnetica polarizzata è sempre orientata in un piano (trasversale) perpendicolare alla direzione di propagazione, e il punto finale del suo vettore campo elettrico si sposta lungo una traccia chiusa, questa onda elettromagnetica polarizzata è chiamata onda piana polarizzata.La traiettoria sagittale del campo elettrico è chiamata curva di polarizzazione e l'onda di polarizzazione è denominata in base alla forma della curva di polarizzazione.

2. 2. Per un'onda polarizzata a singola frequenza, la curva di polarizzazione è un'ellisse (chiamata ellisse di polarizzazione), quindi è chiamata onda polarizzata ellittica.Visto dalla direzione di propagazione, se la direzione di rotazione del vettore campo elettrico è in senso orario, che è conforme alla legge dell'elica destra, si parla di onda polarizzata destrorsa;Se la direzione di rotazione è antioraria e conforme alla legge dell'elica sinistra, si parla di onda polarizzata sinistrorsa.Secondo i parametri geometrici dell'ellisse di polarizzazione (vedi i parametri geometrici dell'ellisse di polarizzazione), l'onda di polarizzazione ellittica può essere descritta quantitativamente, cioè il rapporto assiale (il rapporto tra l'asse lungo e l'asse corto), la polarizzazione angolo di direzione (l'angolo obliquo dell'asse lungo) e la direzione di rotazione (rotazione destra o sinistra).Un'onda polarizzata ellittica con un rapporto assiale pari a 1 è chiamata onda polarizzata circolare e la sua curva di polarizzazione è un cerchio, che può anche essere diviso in direzioni destrorse o sinistrorse.In questo momento, l'angolo di direzione della polarizzazione è incerto e l'angolo obliquo dell'orientamento iniziale del vettore del campo elettrico viene sostituito.L'onda di polarizzazione ellittica il cui rapporto assiale tende all'infinito è chiamata onda di polarizzazione lineare.L'orientamento del suo vettore campo elettrico è sempre su una linea retta e l'angolo obliquo di questa linea retta è la direzione di polarizzazione.In questo momento, la direzione di rotazione perde il suo significato ed è sostituita dalla fase iniziale dell'intensità del campo elettrico.

3. Qualsiasi onda di polarizzazione ellittica può essere scomposta nella somma di un'onda di polarizzazione circolare destrorsa (rappresentata dal contrassegno del piede R) e di un'onda di polarizzazione circolare sinistrorsa (rappresentata dal contrassegno del piede L).Se l'onda polarizzata linearmente viene scomposta in due onde polarizzate circolarmente con direzioni di rotazione opposte, le loro ampiezze sono uguali e il loro orientamento iniziale è simmetrico a quello dell'onda polarizzata linearmente.

4. Qualsiasi onda di polarizzazione ellittica può anche essere scomposta nella somma di due onde polarizzate linearmente con orientamento ortogonale.Generalmente, una delle onde polarizzate linearmente è orientata nel piano orizzontale (e perpendicolare alla direzione di propagazione), che è chiamata onda polarizzata orizzontalmente (rappresentata dal contrassegno del piede h);L'orientamento dell'altra onda polarizzata linearmente è simultaneamente perpendicolare all'orientamento e alla direzione di propagazione dell'onda polarizzata orizzontalmente sopra, che è chiamata onda polarizzata verticalmente (rappresentata dal contrassegno V) (il vettore del campo elettrico dell'onda polarizzata verticalmente è orientato lungo il filo a piombo solo quando la direzione di propagazione è nel piano orizzontale).I vettori del campo elettrico delle due componenti dell'onda polarizzate linearmente hanno una diversa somma delle ampiezze e una diversa somma delle fasi iniziali.

5. La stessa onda di polarizzazione ellittica può essere descritta quantitativamente non solo dai parametri geometrici dell'ellisse di polarizzazione, ma anche dai parametri tra due componenti di polarizzazione circolari controrotanti o due componenti di polarizzazione lineare ortogonale.La mappa del cerchio di polarizzazione è essenzialmente la proiezione di isolinee di vari parametri di polarizzazione sulla superficie sferica sul piano equatoriale.L'antenna che trasmette e riceve le onde elettromagnetiche ha proprietà di polarizzazione definite, che possono essere denominate in base alla polarizzazione dell'onda elettromagnetica nella direzione della radiazione più forte quando viene utilizzata come antenna trasmittente.

6. In generale, per ottenere la massima trasmissione di potenza tra le antenne trasmittenti e riceventi, dovrebbero essere utilizzate antenne trasmittenti e riceventi con le stesse proprietà di polarizzazione.Questa condizione di configurazione è chiamata corrispondenza di polarizzazione.A volte, per evitare l'induzione di una certa onda di polarizzazione, anantennacon proprietà di polarizzazione ortogonale, come un'antenna di polarizzazione verticale ortogonale a un'onda di polarizzazione orizzontale;L'antenna polarizzata circolarmente destra è ortogonale all'onda polarizzata circolarmente sinistra.Questa condizione di configurazione è chiamata isolamento di polarizzazione.

7. L'isolamento potenziale tra due onde di polarizzazione mutuamente ortogonali può essere applicato a vari sistemi a doppia polarizzazione.Ad esempio, utilizzando una singola antenna con funzione di doppia polarizzazione per realizzare la trasmissione a doppio canale o il duplex del ricetrasmettitore;Due antenne di polarizzazione ortogonale separate vengono utilizzate per realizzare la ricezione della diversità di polarizzazione o l'osservazione stereoscopica (come un film stereo).Inoltre, nei sistemi di rilevamento delle informazioni come il telerilevamento e il riconoscimento del bersaglio radar, la proprietà di polarizzazione delle onde diffuse può fornire informazioni aggiuntive oltre alle informazioni sull'ampiezza e sulla fase.

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