张建华，黄 冶

(电子工程学院，安徽合肥 230037)

电磁波的极化是“电磁场与电磁波”和“天线与电波传播”课程中的一个重要的概念［1-4］。极化是电磁波中与频率、振幅和相位并列的四大要素之一，在通信、雷达信号检测、目标识别和抗干扰等方面具有重要的应用价值。

我们在教学中对电磁波极化和极化匹配的概念进行了深入研究，详细分析了教学中常见的几个容易引起误解的问题，能有效地提高课程教学质量。

1 极化匹配问题

接收天线的极化状态应与发射天线的极化状态相一致(称为极化匹配)，以期获得最大的接收能力。

假如收发天线均为对称振子，一个容易引起误解的问题是，对于图1所示的两个对称振子处于同一个平面内组成的收发系统，常有学生认为是极化失配的。由此造成在计算接收功率的Friis公式中还需再乘以极化不匹配形成的因子cos2α=sin2θ2，其中α为天线1的辐射电场矢量方向与天线2之间的夹角。当发射天线与接收天线极化不匹配时，定义极化匹配因子为:实际收到的功率与极化匹配时应收到的功率之比，极化匹配因子计算表达式为［5-6］式中，eT和eR分别是发射和接收天线电场复单位矢量，上标*表示复矢量取共轭，p的值在0到1之间。文献［4］用Poincaré球表示波的极化，其极化匹配因子的计算公式虽然与式(1)不同，但两者实质是一样的。

图1 线极化收发天线的共面示意图

将式(1)应用到图1所示的情况中，因为两天线共面，所以两天线的电场矢量方向一致，极化匹配因子p=1。……