Министерство Цифрового Развития, Связи И Массовых

Коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени Федеральное

Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Образования

«Московский Технический Университет Связи и Информатики» (МТУСИ)

──────────────────────────────────────

Лабораторная работа №1

«Исследование характеристик поляризации плоских электромагнитных волн»

Основы Теории Электромагнитных Полей и Волн

Выполнили:

Студенты группы БИН2406

Петров Вячеслав Андреевич

Соболев Егор Сергеевич

Вариант №2

Оглавление

Задание 1 3

Измеряем зависимость угла наклона при изменении от 0 до 1 3

Измеряем зависимость угла наклона при изменении от 0 до 1 3

Задание 2 4

Задание 3 6

Для гор составляющей: 6

Для верт составляющей: 6

Задание 4 6

Задание 5 7

Задание 6 9

Правая круговая составляющая 9

Левая круговая составляющая 9

Полученные значения 9

Вывод 9

Задание 1

Измеряем зависимость угла наклона при изменении от 0 до 1

Амплитуду устанавливаем на значение 1

Таблица 1 – зависимость угла от

	Угол наклона
0	0
0.1	5.71059
0.2	11.3099
0.3	16.6992
0.4	21.8014
0.5	26.5651
0.6	30.9638
0.7	34.992
0.8	38.6598
0.9	41.9872
1	45

Исследуем зависимость на графике

Рисунок 1 - зависимость на графике

Измеряем зависимость угла наклона при изменении от 0 до 1

Амплитуду устанавливаем на значение 1

Таблица 2 – зависимость угла от

	Угол наклона
0,9	48,0128
0,8	51,3402
0,7	55,008
0,6	59,0362
0,5	63,4349
0,4	68,1986
0,3	73,3008
0,2	78,6901
0,1	84,2894
0	90

Исследуем зависимость на графике

Рисунок 2 – зависимость угла от

Задание 2

Измерение Эллиптичности K при изменении

Таблица 3 – зависимость эллиптичности от изменения верт. фазы

Фаза	Эллиптичность K
0	0
10	0,0874993
20	0,176348
30	0,267957
40	0,363971
50	0,466308
60	0,577353
70	0,700212
80	0,8391
90	1
100	0,8391
110	0,700212
120	0,577353
130	0,466308
140	0,363971
150	0,267957
160	0,176348
170	0,0874993
180	0

Исследование зависимости на графике

Рисунок 3 – зависимость Эллиптичность K от фазы

Задание 3

Необходимо было создать электромагнитную волну с левым вращением, с углом наклона , и коэффициентом эллиптичности

Данная электрическая волна была получена выставлением следующих параметров

Для гор составляющей:

Таблица 4 – значения для параметров горизонтальной составляющей

Параметр	Значение
Амплитуда	0,15
Фаза	50

Для верт составляющей:

Таблица 5 – значения для параметров вертикальной составляющей

Параметр	Значение
Амплитуда	0,55
Фаза	0

Для таких параметров получены значения:

Таблица 6 – полученные значения левого вращения

Параметр	Значение
	0,202426
Угол наклона	10,3704

Задание 4

Исследуем зависимость от амплитуды , при установке следующих параметров:

Таблица 7 – зависимость от амплитуды

0	1
0.1	0,818182
0.2	0,666667
0.3	0,538462
0.4	0,428571
0.5	0,333333
0.6	0,25
0.7	0,176471
0.8	0,111111
0.9	0,052632
1	0

Исследование на графике:

Рисунок 4 – зависимость от амплитуды

Задание 5

Исследование зависимости угла наклона вектора поляризации от разности фаз круговых составляющих

Параметры: , ,

Таблица 8 – зависимость угла наклона вектора поляризации от фазового сдвига между круговыми составляющими

Фаза правой волны, (град.)	Угол наклона, (град.)
0	0
10	5
20	10
30	15
40	20
50	25
60	30
70	35
80	40
90	45
100	50
110	55
120	60
130	65
140	70
150	75
160	80
170	85
180	90

Зависимость на графике

Рисунок 5 – График зависимости угла наклона большой оси эллипса от фазы

Задание 6

Получить эллипс с параметрами , , направление вращения – левое, используя левую и правую круговые составляющие

В круговом базисе параметры вычисляются по формулам:

, для левого вращения

Правая круговая составляющая

Таблица 9 – установленные параметры правой круговой составляющей

Параметр	Значение
Амплитуда	0,66
Фаза в градусах	20

Левая круговая составляющая

Таблица 10 – установленные параметры левой круговой составляющей

Параметр	Значение
Амплитуда	0,99
Фаза в градусах	0

Полученные значения

Таблица 11 – результаты синтеза эллипса

Параметр	Значение
Коэффициент эллиптичности	0,200019
Угол вращения	9,96875

Вывод

В ходе выполнения работы были исследованы различные виды поляризации электромагнитных волн. На практике подтверждено, что вид поляризации (линейная, круговая или эллиптическая) полностью зависит от соотношения сил вертикальной ( ) и горизонтальной ( ) составляющих и временной задержки между ними.

Установлено, что любая волна может быть разложена на две составляющие с круговым вращением –левое и правое. Экспериментально доказано, что, если эти составляющие равны, волна становится линейной, а если одна из них отсутствует – чисто круговой. Также выявлена четкая закономерность: пространственный поворот эллипса поляризации происходит в два раза медленнее, чем изменяется разность фаз между его круговыми компонентами. Все полученные экспериментальные данные соответствуют теоретическим положениям технической электродинамики.