卫星天线校准程序( 五 ) _天线「问人人知识网」

Ex
Ey
E θ ω
图5-4-3 圆极化
O
y
x
z图5-4-2 线极化波波形
某一时刻z轴上各点电场矢量的端点轨迹
电磁场与微波技术 - 3 -
面上沿顺时针方向作等角速旋转,此时
2
π
= yx,即xE的相位比yE滞后
2
π,θ取负
值,并随时间的增加而减小,电场旋转方向与传播方向符合左手螺旋关系,称此情况为左
旋圆极化[1]具体判断时也可按如下方式进行:将右手大姆指指向电磁波的传播方向,其余
四指指向电场强度E的矢端并旋转,若与E的旋转一致,则为右旋圆极化波;若与E的旋
转相反,则为左旋圆极化波
对于圆极化平面波,某一时刻,在沿着传
播方向的某一直线上各点的电场强度矢量端
点的轨迹如图5-4-4所示,此即圆极化波的波
形,此波形为螺旋形,螺旋天线就可以辐射这
样的电磁波
③ 椭圆极化
如果xE和yE的振幅和相位为除①和②以外的任意数值,则合成电场矢量端点的轨迹
为椭圆,称这样的波为椭圆极化波
取0=z,消去式(5-4-2)中的t,得
2
2
mmm
2
m
sincos
2
=
+
y
y
yx
yx
x
x
E
E
EE
EE
E
E
(5-4-7)
式中yx =该式表示以xE和yE为变量的椭圆方程,
如图5-4-5所示
该椭圆的中心在坐标原点,当
2
π
±= =yx时,椭
圆的长短轴在坐标轴上,当
2
π
±≠ =yx时,则长短轴
不在坐标轴上根据左,右旋的定义,可知当π < 时为右旋椭圆极化,当0< < yx π时,为左旋椭圆极化此时旋转的角速度不能简
单地认为还是常数ω,而是时间的函数
通常用椭圆极化角和椭圆率这两个参量来表示椭圆极化特性定义椭圆极化角为椭圆
长轴与x轴所夹的角,用θ表示,可以求得
2
m
2
m
mmcos2
2tan
yx
yx
EE
EE
=
θ (5-4-8)
定义椭圆率为椭圆短轴与长轴之比,用ρ表示,即
长轴短轴
=ρ
由定义可知极化角θ表示了椭圆的取向,椭圆率表示出了椭圆是扁的还是趋向于圆的,若
1→ρ则椭圆趋向于圆,若0→ρ则椭圆趋向于直线其实直线极化与圆极化只是椭圆极
[6] 有关左,右旋的定义并不统一,在阅读有关参考书时须注意这里采用IRE标准,此标准规定:观察
者顺着波传播方向看去,电场矢量在横截面内的旋转方向为顺时针,则定为右旋极化,反之则为左旋极化
y
x O Ex
Ey
E
θ
图5-4-5 椭圆极化
z
x
y
ω
O
图5-4-4 圆极化波波形(右旋)
- 4 - 电磁场与微波技术