极化波及其工程应用ppt课件

1、极化涉及其工程运用LTC天 线l定义：天线是一种用来发射或接纳无线电波电磁波定义：天线是一种用来发射或接纳无线电波电磁波的电子器件。的电子器件。l 从物理学上讲，天线是一个或多个导体的组合，由它从物理学上讲，天线是一个或多个导体的组合，由它可因施加的交变电压和相关联交变电流而产生辐射的电磁可因施加的交变电压和相关联交变电流而产生辐射的电磁场，或者可以将它放置在电磁场中，由于场的感应而在天场，或者可以将它放置在电磁场中，由于场的感应而在天线内部产生交变电流并在其终端产生交变电压。线内部产生交变电流并在其终端产生交变电压。l运用范围：天线运用于广播和电视、点对点无线电通讯、运用范围：天线运用于广播

2、和电视、点对点无线电通讯、雷达和太空探求等系统。天线通常在空气和外层空间中任雷达和太空探求等系统。天线通常在空气和外层空间中任务，也可以在水下运转，甚至在某些频率下任务于土壤和务，也可以在水下运转，甚至在某些频率下任务于土壤和岩石之中。岩石之中。天 线l 普通天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接纳天线。同一天线作为发射或接纳的根本特性参数是一样的。这就是天线的互易定理。天 线 天线种类繁多，以供不同频率、不同用途、不同场所、不同要求等不同情况下运用。 按用途可分为基地台天线base station antenna和挪动台天线mobile portable antennas

3、 按任务频率可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波 按其构造性可划分为线天线和面天线 按其方向性可划分为全向和定向天线 全向天线在平面中均匀辐射 定向天线又称指向天线，在某方向辐射较多 分 类一、常用极化波常用极化波的比较1.1极化波的特点 由于一个线极化波可以分解为两个振幅相等、旋向相反的圆极化波，一个椭圆极化波可以分解成两个不等幅的、旋向相反的圆极化波，用圆极化天线来接纳信号的话，不论发射的极化方式如何一定能收到信号，不会出现失控的情况。 由于线极化波在穿过大气层时能够有极化面旋转，而且接纳天线必需调整极化角，而圆极化就不会有这些问题，所以早期卫星通讯普通都用圆极化。2.1无线通讯

4、中的极化匹配问题 l 在无线通讯运用中，为了实现最正确的接纳形状，接纳天线的极化特性必需 和被接纳的电磁波的极化特性完全一致，否那么不能接纳或者只能接纳部分能 量。接纳天线的极化特性与被接纳的电磁波的极化特性完全一致的形状称为极 l 化匹配。l 极化匹配对于无线通讯链路是非常重要的。当然假设为了防止信号 之间产生串扰，应该运用不同的极化特性。例如在微波中继通讯的链路中，由 于后继的微波站均位于前方，为了防止发生站间串扰，通讯频率及电磁波的极 化特性均应逐站变卦。 二、平面电磁波极化特性的运用 l 由于垂直极化电磁波沿着地面传播时，其衰减系数小于程度极化电磁波， 而来自地面的远处工业电磁干扰的主

5、要成分是垂直极化波，所以电视、广播台 应该发射程度极化的电磁波，接纳者运用程度的接纳天线，来提高信噪比。l 当 电视台发出的电磁波传输到室内时，经过多次反射后，其极化方向很难确定， 所以在室内接纳电视信号时，需求不断地旋转线状天线，以使导线的方向尽可 能与到达的电磁波的极化方向一致，产生较强的感应电流，提高接纳效果。 l 在卫星通讯和卫星导航系统中，由于卫星姿态经常发生变化，收发天线均 应该采用圆极化波天线，以保证通讯链路在任何时辰均可以坚持畅通。 2.1无线通讯中的极化匹配问题 2.2极化隔离的运用 有时为了防止对某种极化波的感应，采用极化性质与之正交的天线，如垂直极化天线与程度极化波正 交

6、；右旋圆极化天线与左旋圆极化波正交。这种配置条件称为极化隔离。利用两种波之间的极化隔离，可实现各种双极化体制。 例如，用单个具有双极化功能的天线实现双信道传输或收发双工；用两个分立的正交极化的天线实现极化分集接纳或体视观测如立体电影利用了光的偏振等。 现代卫星电视传输中， 还利用垂直极化与程度极化、左旋圆极化和右旋圆极化的相互隔离之特性传送不同的电视节目，以提高卫星的传输容量。2.3极化合成孔径雷达l 极化合成孔径雷达在不同收发极化组合下，丈量地物目的的极化散射特性，并用极化散射矩阵的方式表示。l 由于电磁波的极化对目的的介电常数、物理特性、几何外形和取向等比较敏感，因此极化丈量可以大大提高成像雷达对目的各种信息的获取才干。l 目前，雷达极化曾经开展成为一种比较成熟的技术，在农业(分辨不同的农作物耕地)、森林(植被高度、衰减系数等生物量的估计、物种识别)、地质(地质构造描画)、水文(外表粗糙度和土壤湿度估计、雪湿度估计)、