Sobre la polarización de las ondas electromagnéticas

La propiedad de que la orientación y la amplitud de la intensidad del campo eléctrico de la onda electromagnética cambian con el tiempo se denomina polarización en óptica.Si este cambio tiene una ley definida, se llama onda electromagnética polarizada.

(en lo sucesivo, onda polarizada)

Los 7 puntos clave que debe conocer sobre la “polarización de ondas electromagnéticas” son:

1. La polarización de ondas electromagnéticas se refiere a la propiedad de que la orientación y la amplitud de la intensidad del campo eléctrico de ondas electromagnéticas cambian con el tiempo, lo que se denomina polarización en óptica.Si este cambio tiene una ley definida, se denomina onda electromagnética polarizada (en lo sucesivo, onda polarizada).Si la intensidad del campo eléctrico de una onda electromagnética polarizada siempre está orientada en un plano (transversal) perpendicular a la dirección de propagación, y el punto final de su vector de campo eléctrico se mueve a lo largo de una pista cerrada, esta onda electromagnética polarizada se denomina onda polarizada plana.La trayectoria sagital del campo eléctrico se llama curva de polarización, y la onda de polarización se nombra según la forma de la curva de polarización.

2. 2. Para una onda polarizada plana de frecuencia única, la curva de polarización es una elipse (llamada elipse de polarización), por lo que se llama onda polarizada elíptica.Visto desde la dirección de propagación, si la dirección de rotación del vector de campo eléctrico es en el sentido de las agujas del reloj, lo que se ajusta a la ley de la hélice derecha, se denomina onda polarizada dextrógira;Si la dirección de rotación es en sentido contrario a las agujas del reloj y se ajusta a la ley de la hélice izquierda, se denomina onda polarizada levógira.De acuerdo con los parámetros geométricos de la elipse de polarización (ver los parámetros geométricos de la elipse de polarización), la onda de polarización elíptica se puede describir cuantitativamente, es decir, la relación axial (la relación entre el eje largo y el eje corto), la polarización ángulo de dirección (el ángulo oblicuo del eje largo) y la dirección de rotación (rotación derecha o izquierda).Una onda polarizada elíptica con una relación axial igual a 1 se denomina onda polarizada circular, y su curva de polarización es un círculo, que también se puede dividir en direcciones dextrógiras o levógiras.En este momento, el ángulo de dirección de polarización es incierto y se reemplaza el ángulo oblicuo de la orientación inicial del vector de campo eléctrico.La onda de polarización elíptica cuya relación axial tiende al infinito se denomina onda de polarización lineal.La orientación de su vector de campo eléctrico es siempre en línea recta, y el ángulo oblicuo de esta línea recta es la dirección de polarización.En este momento, la dirección de rotación pierde su significado y es reemplazada por la fase inicial de la intensidad del campo eléctrico.

3. Cualquier onda de polarización elíptica se puede descomponer en la suma de una onda de polarización circular dextrógira (representada por la marca de pie R) y una onda de polarización circular dextrógira (representada por la marca de pie L).Si la onda polarizada linealmente se descompone en dos ondas polarizadas circularmente con direcciones de rotación opuestas, sus amplitudes son iguales y su orientación inicial es simétrica a la de la onda polarizada linealmente.

4. Cualquier onda de polarización elíptica también se puede descomponer en la suma de dos ondas polarizadas linealmente con orientación ortogonal.Generalmente, una de las ondas polarizadas linealmente está orientada en el plano horizontal (y perpendicular a la dirección de propagación), lo que se denomina onda polarizada horizontalmente (representada por la marca de pie h);La orientación de la otra onda polarizada linealmente es simultáneamente perpendicular a la orientación y dirección de propagación de la onda polarizada horizontalmente anterior, que se denomina onda polarizada verticalmente (representada por la marca de pie V) (el vector de campo eléctrico de la onda polarizada verticalmente está orientado a lo largo de la plomada solo cuando la dirección de propagación está en el plano horizontal).Los vectores de campo eléctrico de los dos componentes de onda polarizados linealmente tienen diferente suma de amplitud y diferente suma de fase inicial.

5. La misma onda de polarización elíptica puede describirse cuantitativamente no solo por los parámetros geométricos de la elipse de polarización, sino también por los parámetros entre dos componentes de polarización circular contrarrotante o dos componentes de polarización lineal ortogonal.El mapa del círculo de polarización es esencialmente la proyección de isolíneas de varios parámetros de polarización en la superficie esférica en el plano ecuatorial.La antena que transmite y recibe ondas electromagnéticas tiene propiedades de polarización definidas, que se pueden nombrar según la polarización de las ondas electromagnéticas en la dirección de radiación más intensa cuando se utiliza como antena transmisora.

6. En general, para lograr la máxima transmisión de potencia entre antenas transmisoras y receptoras, se deben utilizar antenas transmisoras y receptoras con las mismas propiedades de polarización.Esta condición de configuración se denomina coincidencia de polarización.A veces, para evitar la inducción de una determinada onda de polarización, seantenacon propiedades de polarización ortogonal, como una antena de polarización vertical ortogonal a una onda de polarización horizontal;La antena polarizada circularmente hacia la derecha es ortogonal a la onda polarizada circularmente hacia la izquierda.Esta condición de configuración se denomina aislamiento de polarización.

7. El aislamiento potencial entre dos ondas de polarización mutuamente ortogonales se puede aplicar a varios sistemas de polarización dual.Por ejemplo, usar una sola antena con función de polarización dual para realizar una transmisión de doble canal o dúplex de transceptor;Se utilizan dos antenas de polarización ortogonal separadas para realizar la recepción de diversidad de polarización o la observación estereoscópica (como una película estéreo).Además, en los sistemas de detección de información, como la detección remota y el reconocimiento de objetivos de radar, la propiedad de polarización de las ondas dispersas puede proporcionar información adicional además de la información de amplitud y fase.

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