เกี่ยวกับโพลาไรเซชันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คุณสมบัติที่การวางแนวและแอมพลิจูดของความเข้มของสนามไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามเวลาเรียกว่าโพลาไรเซชันในเลนส์หากการเปลี่ยนแปลงนี้มีกฎแน่นอน จะเรียกว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโพลาไรซ์

(ต่อไปนี้จะเรียกว่าคลื่นโพลาไรซ์)

ประเด็นสำคัญ 7 ประการที่ควรทราบเกี่ยวกับ “โพลาไรซ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” คือ:

1. โพลาไรเซชันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหมายถึงคุณสมบัติที่การวางแนวและแอมพลิจูดของความเข้มของสนามไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเปลี่ยนไปตามเวลา ซึ่งเรียกว่าโพลาไรเซชันในออปติกหากการเปลี่ยนแปลงนี้มีกฎตายตัว จะเรียกว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบโพลาไรซ์ (ต่อไปนี้จะเรียกว่าคลื่นโพลาไรซ์)ถ้าความเข้มของสนามไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขั้วอยู่ในระนาบ (แนวขวาง) เสมอซึ่งตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจาย และจุดสิ้นสุดของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามรางปิด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีโพลาไรซ์นี้เรียกว่าคลื่นโพลาไรซ์ในระนาบวิถีโคจรของสนามไฟฟ้าเรียกว่าเส้นโค้งโพลาไรเซชัน และคลื่นโพลาไรเซชันจะตั้งชื่อตามรูปร่างของเส้นโค้งโพลาไรซ์

2. 2. สำหรับคลื่นโพลาไรซ์ระนาบความถี่เดียว เส้นโค้งโพลาไรเซชันจะเป็นวงรี (เรียกว่าวงรีโพลาไรซ์) ดังนั้นจึงเรียกว่าคลื่นโพลาไรซ์ทรงรีเมื่อดูจากทิศทางการแพร่กระจาย ถ้าทิศทางการหมุนของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าเป็นตามเข็มนาฬิกา ซึ่งเป็นไปตามกฎเกลียวขวา จะเรียกว่า คลื่นโพลาไรซ์ทางขวามือหากทิศทางการหมุนทวนเข็มนาฬิกาและเป็นไปตามกฎเกลียวซ้าย จะเรียกว่าคลื่นโพลาไรซ์สำหรับคนถนัดซ้ายตามพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของวงรีโพลาไรเซชัน (ดูพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของวงรีโพลาไรซ์) สามารถอธิบายคลื่นโพลาไรเซชันของวงรีในเชิงปริมาณได้ นั่นคือ อัตราส่วนแกน (อัตราส่วนของแกนยาวต่อแกนสั้น) โพลาไรซ์ มุมทิศทาง (มุมเฉียงของแกนยาว) และทิศทางการหมุน (หมุนขวาหรือซ้าย)คลื่นโพลาไรซ์แบบวงรีที่มีอัตราส่วนตามแนวแกนเท่ากับ 1 เรียกว่าคลื่นโพลาไรซ์แบบวงกลม และเส้นโค้งโพลาไรซ์ของมันคือวงกลม ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นทิศทางขวามือหรือซ้ายก็ได้ในเวลานี้ มุมทิศทางของโพลาไรเซชันไม่แน่นอน และมุมเอียงของการวางแนวเริ่มต้นของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าจะถูกแทนที่คลื่นโพลาไรเซชันทรงรีที่มีอัตราส่วนตามแนวแกนเป็นอนันต์เรียกว่าคลื่นโพลาไรเซชันเชิงเส้นทิศทางของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าจะเป็นเส้นตรงเสมอ และมุมเอียงของเส้นตรงนี้คือทิศทางโพลาไรเซชันในขณะนี้ ทิศทางการหมุนจะสูญเสียความหมายและถูกแทนที่ด้วยระยะเริ่มต้นของความเข้มของสนามไฟฟ้า

3. คลื่นโพลาไรเซชันแบบวงรีใด ๆ สามารถแยกย่อยเป็นผลรวมของคลื่นโพลาไรเซชันแบบวงกลมทางขวามือ (แสดงด้วยเครื่องหมายเท้า R) และคลื่นโพลาไรเซชันแบบวงกลมทางซ้ายมือ (แสดงด้วยเครื่องหมายเท้า L)หากคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นถูกแยกย่อยออกเป็นคลื่นโพลาไรซ์แบบวงกลมสองคลื่นที่มีทิศทางการหมุนตรงข้ามกัน แอมพลิจูดของคลื่นจะเท่ากันและการวางแนวเริ่มต้นจะสมมาตรกับคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้น

4. คลื่นโพลาไรเซชันทรงรีใดๆ ยังสามารถแยกย่อยเป็นผลรวมของคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นสองคลื่นที่มีการวางแนวมุมฉากโดยทั่วไป คลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นคลื่นหนึ่งจะวางตัวในระนาบแนวนอน (และตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจาย) ซึ่งเรียกว่าคลื่นโพลาไรซ์ในแนวนอน (แสดงด้วยเครื่องหมายเท้า h)การวางแนวของคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นอีกอันหนึ่งจะตั้งฉากกับทิศทางและทิศทางการแพร่กระจายของคลื่นโพลาไรซ์ในแนวนอนด้านบนพร้อมกัน ซึ่งเรียกว่าคลื่นโพลาไรซ์ในแนวตั้ง (แสดงด้วยเครื่องหมายเท้า V) (เวกเตอร์สนามไฟฟ้าของคลื่นโพลาไรซ์ในแนวตั้งจะถูกวางแนว ตามแนวดิ่งเฉพาะเมื่อทิศทางการแพร่กระจายอยู่ในแนวระนาบ)เวกเตอร์สนามไฟฟ้าขององค์ประกอบคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นทั้งสองมีผลรวมแอมพลิจูดและผลรวมเฟสเริ่มต้นต่างกัน

5. คลื่นโพลาไรเซชันแบบวงรีเดียวกันสามารถอธิบายในเชิงปริมาณได้ ไม่เพียงแต่โดยพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของวงรีโพลาไรเซชันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพารามิเตอร์ระหว่างส่วนประกอบโพลาไรเซชันแบบวงกลมสองชิ้นที่หมุนสวนทางกัน หรือส่วนประกอบโพลาไรเซชันเชิงเส้นมุมฉากสองชิ้นแผนที่วงกลมโพลาไรซ์โดยพื้นฐานแล้วเป็นการฉายภาพไอโซไลน์ของพารามิเตอร์โพลาไรเซชันต่างๆ บนพื้นผิวทรงกลมบนระนาบเส้นศูนย์สูตรเสาอากาศที่ส่งและรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีคุณสมบัติโพลาไรซ์ที่ชัดเจน ซึ่งสามารถตั้งชื่อตามโพลาไรซ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางการแผ่รังสีที่แรงที่สุดเมื่อใช้เป็นเสาอากาศส่งสัญญาณ

6. โดยทั่วไป เพื่อให้ได้กำลังส่งสูงสุดระหว่างเสาอากาศส่งและรับ ควรใช้เสาอากาศส่งและรับที่มีคุณสมบัติโพลาไรซ์เดียวกันเงื่อนไขการกำหนดค่านี้เรียกว่าการจับคู่โพลาไรซ์บางครั้งเพื่อหลีกเลี่ยงการเหนี่ยวนำของคลื่นโพลาไรเซชันเสาอากาศมีการใช้คุณสมบัติโพลาไรเซชันแบบตั้งฉาก เช่น เสาอากาศโพลาไรซ์แนวตั้งตั้งฉากกับคลื่นโพลาไรซ์แนวนอนเสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลมทางขวามือตั้งฉากกับคลื่นโพลาไรซ์แบบวงกลมทางซ้ายมือเงื่อนไขการกำหนดค่านี้เรียกว่าการแยกโพลาไรซ์

7. การแยกศักย์ระหว่างคลื่นโพลาไรเซชันที่ตั้งฉากร่วมกันสองคลื่นสามารถนำไปใช้กับระบบโพลาไรเซชันคู่ต่างๆ ได้ตัวอย่างเช่น การใช้เสาอากาศเดียวที่มีฟังก์ชันโพลาไรเซชันแบบคู่เพื่อให้ได้ช่องสัญญาณคู่หรือตัวรับส่งสัญญาณดูเพล็กซ์เสาอากาศโพลาไรซ์แบบมุมฉาก 2 เสาที่แยกจากกันถูกนำมาใช้เพื่อรับรู้การรับความหลากหลายของโพลาไรซ์หรือการสังเกตการณ์แบบสามมิติ (เช่น ภาพยนตร์สเตอริโอ)นอกจากนี้ ในระบบตรวจจับข้อมูล เช่น การสำรวจระยะไกลและการจดจำเป้าหมายด้วยเรดาร์ คุณสมบัติโพลาไรเซชันของคลื่นที่กระจัดกระจายสามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมนอกเหนือจากข้อมูลแอมพลิจูดและเฟส

โทร:(028) 84215383

ที่อยู่: No.24-2 Longtan Industrial Urban Park, Chenghua District, Chengdu, Sichuan, China