电磁波极化及其应用

电磁波的传播

实验二电磁波的传播 实验目的： 1、掌握时变电磁场电磁波的传播特性； 2、熟悉入射波、反射波和合成波在不同时刻的波形特点； 3、理解电磁波的极化概念，熟悉三种极化形式的空间特点。 实验原理： 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的末端总在一条直线上周期性变化，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。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。 实验步骤： 1、电磁波的传播 （1）建立电磁波传播的数学模型 （2）利用matlab软件进行仿真 （3）观察并分析仿真图中电磁波随时间的传播规律 2、入射波、反射波和合成波 （1）建立入射波、反射波和合成波的数学模型 （2）利用matlab软件进行仿真 （3）观察并分析仿真图中三种波形在不同时刻的特点和关系 3、电磁波的极化 （1）建立线极化、圆极化和椭圆极化的数学模型 （2）利用matlab软件进行仿真 （3）观察并分析仿真图中三种极化形式的空间特性 实验报告要求： （1）抓仿真程序结果图 （2）理论分析与讨论

1、电磁波的传播 clear all w=6*pi*10^9; z=0::; c=3*10^8; k=w/c; n=5; rand('state',3) for t=0:pi/(w*4):(n*pi/(w*4)) d=t/(pi/(w*4)); x=cos(w*t-k*z); plot(z,x,'color',[rand,rand,rand]) hold on end title(‘电磁波在不同时刻的波形’) 由图形可得出该图形为无耗煤质中传播的均匀电磁波，它具有以下特点：（1）在无耗煤质中电磁波传播的速度仅取决于煤质参数本身，而与其他因素无关。 （2）均匀平面电磁波在无耗煤质中以恒定的速度无衰减的传播，在自由空间中其行进速度等于光速。 2、入射波、反射波、合成波 （1）axis equal; n=0;%改变n值得到不同时刻的电磁波状态z=0:*pi:10*pi; t=n*pi; B=cos(z-t/4); FB=cos(z+t/4); h=B+FB; plot(z,B,'r',z,FB,'b',z,h,'d'); legend('入射波','反射波','合成波'); axis([0 10 ]); （2）axis equal; n=1/4；;%改变n值得到不同时刻的电磁波状态 z=0:*pi:10*pi; t=n*pi; B=cos(z-t/4); FB=cos(z+t/4); h=B+FB; plot(z,B,'r',z,FB,'b',z,h,'d'); legend('入射波','反射波','合成波'); 电磁波在不同时刻的波形

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)

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： ()() j kz x x xm j kz y y ym E E e E E e ψψ----== 当,x y xm ym E E ψψψ===±时，是线极化波 当,2 x y xm ym E E π ψψ-=± =±时，是圆极化波 当x y ψψ-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。

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

电磁波极化方式及其应用

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

第十九讲：电磁波极化

5.2电磁波的极化 5.4色散与群速 1、掌握波极化的概念以及研究极化波的重要意义； 2、掌握三种极化方式的条件并能正确判别波的极化状态； 3、理解群速的概念以及群速与相速的关系。 重点：1）波极化的概念； 2）波的极化状态的判别； 3）研究极化波的意义。 难点：1）极化波的合成与分解；2）群速的概念。 讲授、练习 2学时 5.2电磁波的极化 一、极化的概念及描述 沿任意方向传播的均匀平面波，波函数为： ()() 0,j t k r E r t E e ω-?= 式中电磁波振幅矢量0E 是三维复矢量（包含了初相j e φ ），但受0=?E k 的约束， 只有两个自由度：两种极化态——偏振态。 设电磁波的传播方向为z +方向，则一般情况下??x x y y E e E e E =+，有两个分量： ()(),cos x xm x E z t E t kz ωφ=-+ ()(),cos y ym y E z t E t kz ωφ=-+ 由于x E 和y E 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E 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。 电磁波的极化用电场强度E 矢量末端随时间变化的轨迹来描述，它表征在空间给 定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性： 直线极化——在给定点，E 的矢端随时间变化的曲线为直线； 圆极化——在给定点，E 的矢端随时间变化的曲线为圆； 椭圆极化——在给定点，E 的矢端随时间变化的曲线为椭圆。 为简单起见，取0z =的给定点讨论： ()cos x xm x E E t ωφ=+ ()cos y ym y E E t ωφ=+