6.6 均匀平面波的极化特性
1.电磁波的极化定义
2.电磁波的极化形式
1．电磁波的极化定义
电磁波的极化是指空间某点的电场强度矢量方向随时间的变化规律。

用空间某点电场强度矢量的端点随时间变化所描画出的轨迹来表示。

电磁波的极化特性在日常生活中也经常使用例如：超短波收音机
U E l =⋅θ
E
l
cos E l =⋅θ
均匀平面波的极化特性
平面波的表达式：m
ˆcos()
x
E E t kz a =-+
ωϕ
m
ˆcos()
y
H H t kz a
=-+
ωϕ
x
y
z
2.电磁波的极化形式
（1）线极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹是一条直线。

y
x
2.电磁波的极化形式
（1）线极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹是一条直线。

（2）圆极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹是圆。

y
E
x
2.电磁波的极化形式
（1）线极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹是一条直线。

（2）圆极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹是圆。

（3）椭圆极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹是椭圆。

y
x
（1）线极化假设空间任意一个平面波：
x y
E E E =+若电场表示为：
m ˆcos()x x x x E E t kz a ϕ=ω-+演示1——x 方向的线极化波m ˆcos()y y y y E E t kz a
ϕ=ω-+演示2——y 方向的线极化波
线极化条件：
ϕϕϕ==y x 或x y ϕϕπ
-=±
两个相互垂直线极化波叠加：
条件：
ϕ
ϕϕ==y x 22
m
m
cos()
x y E E
E
t kz ωϕ=
+-+与x 轴的夹角为:
E θarctan()
ym
xm
E E θ=x y
E E E =+m ˆcos()x x x x E E t kz a
ϕ=ω-+m ˆcos()y y y y E E t kz a
ϕ=ω-+其中：
结论：两个相互垂直线极化波叠加，其初始相位相同时，
形成新的线极化波。

两个相互垂直线极化波叠加：
条件：
22
m
m
cos()
x y E E
E
t kz ωϕ=
+-+与x 轴的夹角为:
E θarctan()
ym
xm
E E θ=-x y
E E E =+m ˆcos()x x x x E E t kz a
ϕ=ω-+m ˆcos()y y y y E E t kz a
ϕ=ω-+x y ϕϕπ
-=±其中：
结论：两个相互垂直线极化波叠加，其初始相位相同时，
形成新的线极化波。

（2）圆极化：由两个相互垂直的线极化叠加而成。

圆极化演示
x y
E E E =+m ˆcos()x x x x E E t kz a ϕ=ω-+m ˆcos()y y y y E E t kz a
ϕ=ω-+其中：
条件：
m m m
==x y E E E π
2
-=±
x y ϕϕ且：
x y
E E E =+m ˆcos()x x x x E E t kz a
ϕ=ω-+m ˆcos()y y y y E E t kz a
ϕ=ω-+其中：
条件：
m m m
==x y E E E π
2
-=±x y ϕϕ且：2
2m
x y
E E E
E =+=m ˆcos()y y y E E t kz a ωϕ=-+m ˆsin()x y
E t kz a ωϕ=±-+则：tan tan()
y x x
E t kz E θωϕ=
=±-+()
x t kz θωϕ=±-+与x 轴的夹角为
:E
θ
可得：
（3）椭圆极化：由两个相互垂直的线极化叠加而成。

x y E E E =+m ˆcos()x x x x E E t kz a ϕ=ω-+m ˆcos()y y y y E E t kz a
ϕ=ω-+其中：
222
m m m m
2()cos()()sin ()--+=-x y y x x y x y x x y y E E E E E E E E ϕϕϕϕ——椭圆方程
例题：
判断下列电磁场的极化类型
22ˆˆ(1)100cos()100sin()33
x y E t z a t z a ππ
ωω=-+-右旋圆极化
4ˆˆ(2)50cos(5)100cos(5)33x y E t z a t z a ππ
ωω=-++-+线极化
ˆˆ(3)20cos(5)80cos(5)2
x y E t z a
t z a πωω=-+-+左旋椭圆极化
小结： 1. 电磁波极化特性的概念
指空间某点的电场强度矢量端点随时间的变化规律。

2. 极化类型
（1）线极化（2）圆极化（3）椭圆极化
3. 形成各极化类型的条件
（1）线极化（2）圆极化（3）椭圆极化
ϕ
ϕ
ϕ=
=y
x或x y
ϕϕπ
-=±m m m
==
x y
E E Eπ
2
-=±
x y
ϕϕ
且。