圓極化

圓極化

當無線電波的極化面與大地法線面之間的夾角從0~360°周期的變化,即電場大小不變,方向隨時間變化,電場矢量末端的軌跡在垂直於傳播方向的平面上投影是一個圓時,稱為圓極化。在電場的水平分量和垂直分量振幅相等,相位相差90°或270°時,可以得到圓極化。圓極化,若極化面隨時間旋轉並與電磁波傳播方向成右螺旋關係,稱右圓極化;反之,若成左螺旋關係,稱左圓極化。

極化


極化是因為電流的移動而最終導致電位偏離電極開路電位的現象。當電流不停移動的時候,陰極和陽極都會出現極化現象。極化降低了陽極與陰極之間的電位差,從而降低了腐蝕電流和腐蝕速率。最開始陰極周圍有大量的反應物,可以及時減少陰極上的電子,但是隨著陰極反應的不斷增加,陰極周圍的反應物越來越少,反應后沉積下來的產物越來越多;因為反應產物不能快速移走,妨礙了新的反應物接近陰極。這樣的最終結果就是陰極區域多餘的電子得不到消化而越來越多。伴隨著電子不斷增加,陰極電位也會慢慢降低。陰極保護就是利用這一現象原理,使金屬表面各點的電位都降低到同一個電位值,因此可以減少金屬表面各點之間的電位差,達到減緩腐蝕的目的。相反情況,如果陰極區域存在很多的反應物或者反應產物很容易被移走比如在流動的水中,這時候想要將電位降低到某一位置,就會需要相對更多的電子,也就是說,極化困難。例如,陰極周圍存在大量的氧分子,陰極難以極化到要求的電位。能夠消耗陰極電子的物質稱為去極化劑。去極化劑包括:1、溶解氧;2、微生物活性;3、水流。當極化和去極化作用之間達到平衡時,電位差和陰陽極間的腐蝕電流達到穩定。腐蝕速率取決於這個最終的電流。

圓極化原理


電場的水平與垂直分量的振幅相等,但相位差為90°或270°時的正弦電磁波。這時,正弦電場的兩分量可寫成
可得合成電場的量值
它的方向則隨時間而變,這可由式。可表明合成電場與x軸的夾角合成電場矢量末端在一個圓周上且以角速度ω旋轉,見圖1。當Ey滯后度時,電場矢量反時針方向旋轉;Ey超前Ex 90度時,電場矢量順時針方向旋轉。
圖1 圓極化波
圖1 圓極化波
在工程上還用左旋或右旋來說明圓極化波中電場矢量的旋轉方向。如果面對電磁波傳播開去的方向觀察時,電場矢量是順時針方向旋轉的,這種波稱為右旋圓極化波,見圖2。如果電場矢量是反時針方向旋轉的,則稱為左旋圓極化波。