合场强的方向与x轴的夹角为
arctg Ey arctg Eym
Ex
Exm
=常数<0
二、四象限
当E的两个分量相位差为0、π时，E的矢端轨迹均沿直线变化，波 均为线极化波。
如果合场强矢量只在水平方向上变化，称为水平极化波；如果只在垂 直方向上变化，称为垂直极化波。前两节中设E exEx 就是沿x方向的线 极化波。
Ex

0 Ex
x
由此可见，合场强的模为一定值，方向以角速度ω逆时针旋转，故
电场强度的矢端轨迹为一圆，这种波称为圆极化波。
当
x
y


π 2
时
合成电磁波场强的大小为 E Ex2 Ey2 Em
合场强的方向与x轴的夹角为
arctg Ey t
Ex
由此可见，合场强的模为一定值，方向以角速度ω顺时针旋转，故 电场强度的矢端轨迹仍为一圆，这种波称为圆极化波。
Ex Exm cost
Ey
Ey Eym cost
0
Ex x
合成电磁波场强的大小为
E Ex2 Ey2 Ex2m Ey2m cost
合场强的方向用E与x轴的夹角表示
一、三象限
arctg Ey arctg Eym
Ex
Exm
=常数>0
y
可以看出，合场强的大小随时间t作正弦变 化，而合场强的方向与x轴保持恒定的夹角， 即方向不变，说明电场矢量的矢端轨迹为一条 直线，这种波称为线极化波。
若 arctg Ey t ，表示E以角
频率ω在xoy平Ex面上沿顺时针旋转；

0 Ex
x
其旋转方向与传播方向成左手关系。
此时称波为左旋圆极化波。
y
y
x
x
右旋极化波
x-y=90º Ex分量超前Ey分量90°
左旋极化波
x-y=-90º Ex分量落后Ey分量90°
不同旋转方向的圆极化波
（1）当 > 0 时，Ey分量比 Ex 滞后，与传播方向 ez 形成右旋椭圆极 化波；当 <0 时， Ey分量比 Ex 超前，与传播方向ez 形成左旋椭圆极
化波。
（2）若d 0 ，为右旋椭圆极化波；若 d 0 ，为左旋椭圆极化波。
dt
dt
圆极化波根据场强矢量E的旋转方向，可将其分为左旋圆极化波和右
旋圆极化波。它们的判定如下：
Ey 比 Ex
若 arctg Ey t ，表示E以角 滞后
频率ω在xoy平E面x 上沿逆时针旋转；
其旋转方向与传播方向成右手关系
y 右旋 E 左旋
Ey
。此时称波为右旋圆极化波。
Ey 比 Ex 超前
两个相位相同，振幅不等的空间相互正交的线极化平面波，合成后
仍然形成一个线极化平面波。反之，任一线极化波可以分解为两个相位
相同，振幅不等的空间相互正交的线极化波。
2.圆极化波
若Ex、Ey相位差为π/2，即
x
y

π 2
，
Ex Exm cost kz
Ey

Eym
cos

t
kz
6.3.2 极化形式
1. 线极化
（1）若Ex、Ey相位相同，即 x y 0
Ex Exm cost kz 0
Ey Eym cost kz 0
设初相位为0
Ex Exm cost kz
Ey Eym cost kz
y
在z=0的等相位面上
可得

Ex Exm
2
2
Ex Exm
Ey Eym
cos


Ey Eym
2
sin2
y
x'
E
y'
Ex m
Ey m

x
其中 x y
可见，合场强 E 的矢端轨迹仍为一椭圆，只是长短轴不再与坐标轴 吻合。
同样，椭圆极化波根据场强矢量 E 的旋转方向，也可将其分为左旋椭 圆极化波和右旋椭圆极化波。其判定方法有两种:
Eym
E
两式移项，平方相加得
Ex2 Ex2m

Ey2
E
2 ym
1
x
Exm
显然上式说明 E 的矢端轨迹为一椭圆，这种波称为椭圆极化波。长 短轴与坐标轴吻合。
若Ex、Ey振幅不等，且二者相位差不是π/2，即
x
y

π。则由
2
Ex Exm cost kz x
Ey Eym cos t kz y
E exEx ey Ey
Байду номын сангаас
其中 Ex Exm cost kz x
Ey Eym cos t kz y
极化是指电场强度E的矢端在空间固定点上随时间的变化所描绘
的轨迹。
1.若矢端轨迹是一条直线，称该波为线极化波。 2.若矢端轨迹是圆，称该波为圆极化波。 3. 若矢端轨迹为椭圆，称该波为椭圆极化波。
Ey E

0
Ex x


空间固定点处E的变化
（2）若Ex、Ey相位差为π即 x y π
设 x初相位0，在z=0的等相位面上有
y
Ex Exm cost
Ey Eym cost π Eym cost
合成电磁波场强的大小为
E
Ey
Ex 0
x
E Ex2 Ey2 Ex2m Ey2m cost
第六章 平面电磁波
6.3 电磁波的极化
主要内容
线极化波 圆极化波 椭圆极化波
学习目的
掌握极化的定义、分类 灵活判定波的极化方式
6.3.1 极化的概念
波的极化描述在电磁波传播过程中E/H方向的变化。一般情况下，
E、H在等相位面上有两个分量，下面以E为例讨论。设电磁波沿+z方
向传播。

π 2


E ym
sin t

kz
若Ex、Ey振幅相等，即
Exm Eym Em，在z=0的等相位面上
y
t
Ex Exm cost Em cost
Ey Eym sin t Em sin t
E
Ey
合成电磁波场强的大小为 E Ex2 Ey2 Em =常数 合场强的方向与x轴的夹角为 arctg Ey t
3.椭圆极化波
若Ex、Ey相位差为π/2，即
x
y

π 2
，
Ex Exm cost kz
Ey

Eym
cos

t
kz

π 2


E ym
sin t

kz
若Ex、Ey振幅不等，即 Exm Eym，在z=0的等相位面上
Ex Exm cost
y
Ey Eym sin t