【正文】 賦予 的初相位為零，那么，記 相對于 的相位差為 δ。因此，式（ 6105）和式（ 6106）就可以改寫為 0xE 0xE0yE 0xE0()jk zxxE z E e??0()j jk zyyE z E e e? ??（ 6107） （ 6108） 和 分別為 和 的幅值。 0xE 0yE 0xE 0yE電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 電場強(qiáng)度復(fù)振幅 00() j j k zx x y yz E E e e? ???????E e e（ 6109） 電場強(qiáng)度的瞬時(shí)表達(dá)式 ? ? ? ?00( 。 ) R e ( )c os c osjtx x y yz t z eE t k z E t k z?? ? ???? ??? ? ? ? ?EEee （ 6110） ? ?? ?00( 。 ) c os( 。 ) c osxxyyE z t E t k zE z t E t k z???? ????? ? ???（ 6111） 一、線極化波 設(shè)平面電磁波沿 +Z方向傳播，且選擇 z=0的平面，根據(jù)式（ 6110）討論平面上電場矢量 E隨時(shí)間 變化的軌跡。 電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 δ=0， 有 ? ?00( 0 。 ) c o sx x y yt E E t???????E e e合成電場矢量在同一平面內(nèi)，電場矢量與 X方向的夾角為 ? ?? ?0011c os( 0 。 ) t a n t a n ( )c osyyxxE t EtE t E??????? 同 相相角在第一象限內(nèi)，與時(shí)間沒有關(guān)系。 δ=?，則 有 ? ?00( 0 。 ) c o sx x y yt E E t???????E e e表明合成電場矢量仍在同一平面內(nèi)，電場矢量與 X方向的夾角為 ? ?? ?0011 c os( 0 。 ) t a n t a n ( )c osyyxxE t EtE t E????????? 反 相相角在第四象限內(nèi) ，如圖 68所示 。 電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 XYZ = 0txEyE?0xE0yE0yE? 0xE?0t? ?t??? 0z ? 線極化波（反相） 在 z=0的平面內(nèi)，E的大小隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化，即 2200( 0 。 ) c o sxyt E E t???EX線極化波 Y線極化波 Ey(0。 t)=0 Ex(0。 t)=0 電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 二、圓極化波 考慮電場矢量 的 X和 Y分量相等的情況，并假定 δ=177。 ?/2。 1．左旋圓極化波 選擇 z=0的平面， = = ， δ=?/2， 有 0xE 0yE 0E? ?? ? ? ?0000( 0 。 ) c o s c o s2c o s sinxyxyt E t E tE t E t???????? ? ???????E e eee1 / 222( 0 。 ) ( 0 。 ) ( 0 。 )xyt E t E t??????E ? ? ? ?1 / 222220 0 0c o s s inE t E t E????? ? ?????? ?? ?0110si n( 0 。 )( 0 。 ) t a n t a n( 0 。 )c osyxEtEtttEtEt?????? ?? ? ? ?電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 2． 右旋圓極化波 如果 = = ， δ=?/2，選擇 z=0的 平面，有 0xE 0yE 0E0( 0 。 ) ,t E t????E ?EXYZ?EXYZ? ?(a)左旋 (b)右旋 圖 69 圓極化波 電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 EXYtXYZ = 0ZZ = 0圖 610給出的是左旋圓極化波電場 E隨時(shí)間變化旋轉(zhuǎn)的情況。 對于固定時(shí)間 t，電場 E隨坐標(biāo)點(diǎn) z變化在空間形成螺旋線，方向與圖 610相反。 圖 610 左旋極化波隨時(shí)間變化形成螺旋線 電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 三、橢圓極化波 ≠ ， δ=177。 ?/2， 選擇 z=0的 平面 ， 則有 0xE 0yE? ? ? ?00( 0 。 ) c o s sinx x y yt E t E t???E e e? ?0( 0 。 ) c osxxE t E t?? ? ?0( 0 。 ) c o sxxEt tE ??? ?0( 0 。 ) sinyyE t E t??222200( 0 。 )( 0 。 )1yxxyEtEtEE??XYZ0xE0yE0xE? 0yE???? ?0( 0 。 ) s inyyEt tE ??圖 611 右旋橢圓極化 電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 222220000( 。 ) ( 。 )( 。 ) ( 。 )2 c o s s inyyxxxyxyE z t E z tE z t E z tEEEE??? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?如果 ≠ ≠0， δ≠0，選擇 z=0的平面，則可得到任意時(shí)刻 與 的關(guān)系 0yE0xE(0。 )xEt (0。 )yEt此式為一般的橢圓方程 ， 其長軸沿 X′方向 ， 短軸沿 Y′方向 ，如圖 612所示 。 ? 稱之為橢圓角 ， ? 為橢圓長軸與參考方向 X軸間的夾角 ， ? 限制在 ?/2≤?≤+?/2的范圍 。 橢圓角定義為 00t a n yxEE?????0ta n 2 ( ta n 2 ) c os , ( / 2 / 2)? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 XYZ0xE0yE X???0??0yE ? 0xE ?圖 612 橢圓極化參數(shù) 圖 612 橢圓極化參數(shù) 0ta n 2 ( sin 2 ) sin , ( / 2 / 2)? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?0000t an , ( 0 )2yxEE???? ? ?圖 613給出的是不同角度 ? 和 ? 組合情況下 ， 極化橢圓的示意圖 。 當(dāng) ?=177。 450時(shí) ， 橢圓退化為圓；當(dāng) ?=0時(shí) ，橢圓退化為直線 。 ?＞0對應(yīng)于 sinδ＞ 0， 相應(yīng)的極化波為左旋 ，而 ?＜ 0對應(yīng)于 sinδ＜ 0，相 應(yīng)的極化波為右旋 。 電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 ?? 090? 045? 00 045 090045022 .50002 2 .5? 045?左 旋 圓極 化 波左 旋 橢 圓極 化 波線 極 化 波右 旋 橢 圓極 化 波右 旋 圓極 化 波圖 613 不同角度 ?和 ?組合情況下的極化狀態(tài)示意圖 電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 例 已知某區(qū)域電場強(qiáng)度的表達(dá)式為 ? ? ? ?0 . 1 0 . 324 3 ( V /m )j z j zxyz e e????????????E e e試討論電場所表示的均勻平面波的極化特性。 解 顯然 ， 這是在有耗介質(zhì)中沿 +Z方向傳播的均勻平面波 ， 電場強(qiáng)度的兩個(gè)瞬時(shí)分量為 ? ?? ?( 。 ) R e ( ) R e 44 c os j t zj t zxxzE z t E z e e ee t z?????????????? ???? 2( 。 ) R e ( ) R e 33 c os 2j t zj t zyyzE z t E z e e ee t z???????????? ????????? ????????? ? ?????電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) 第六章 無界空間平面電磁波的傳播 取 z=0，得到 ? ?( 0 。 ) 4 c osxE t t??( 0 。 ) 3 c o s 3 s in ( )2yE t t t?????? ? ?????22 ( 0 。 )( 0 。 )11 6 9yx EtEt ??兩式平方相加，有 δ=－ ?/2，或根據(jù) sinδ=sin(－ ?/2)＜ 0，判定電場強(qiáng)度矢量末端隨時(shí)間變化的軌跡為 右旋 ，所以均勻平面波為 右旋橢圓極化波。 還可以代幾個(gè)特殊的點(diǎn)來判斷左旋還是右旋。