电磁波极化理论的实验教学研究

电磁波的极化是电磁理论中的一个重要概念,在通信、导航和雷达等方面已逐渐得到应用。无论是线极化波,圆极化波,椭圆极化波,都可由两个同频率的其场矢量相互正交的线极化波组合而成。本文结合实验教学分别研究波的极化——线极化波、圆极化波和椭圆极化波的特性,以使学生易于理解和掌握好极化概念。     

电磁波极化的研究与仿真

为更好地理解电磁波的传播规律和极化形态,在软件中对不同极化类型的波进行建模与仿真,得到了不同极化波随时间变化的动画效果,使得抽象的概念变得直观,进而深层次地挖掘电磁波极化理论的应用价值。     

电磁波极化和天线极化的教学研究

电磁波极化是“电磁场与电磁波”和“天线与电波传播”课程的教学重点。本文详细分析了在电磁波极化教学中易引起误解的几个常见问题,如极化匹配、圆极化波消除重影、圆极化波的传播、线极化波的接收和电流元的极化形式等,澄清了相关的概念。这些分析有助于加深学生对电磁波极化概念的理解和掌握,最终有效提高课程的教学质量。     

电磁波极化的专题教学方法研究

极化是电磁波的重要特性之一,但常因为概念抽象、内容精炼而难以被学生理解掌握.本文提出了面向极化应用的专题教学方式,重点从合成和分解的角度来讨论平面电磁波的极化,并借助开放的仿真软件,帮助学生通过生动直观地验证极化规律来全面掌握极化概念.     

部分极化电磁波的最佳接收

描述实际散射体散射特性的散射矩阵一般是时间的函数。因此,即使入射电磁波是完全极化电磁波,散电磁波也不再是完全极化电磁波,而是部分极化电磁波。本文讨论了对部分极化电磁波的最佳接收问题,并给出计算天线接收功率的简化算法。     

电磁波极化的图形化复数教学研究

本文利用电磁波的基本特性,将空间任意方向传播的电磁波变换到沿Z轴正方向传播的形式,然后采用矢量空间和复平面重合的形式来描述电场强度矢量合成,从而将电磁波的极化问题转换成正、反转复数的分析,利用图形直观地展现电磁波的极化规律,实践表明,图形化复数教学方法有助于学生理解电磁波的极化,也为“电机学”课程空间磁势分析方法打下基础。     

基于Matlab的电磁波极化仿真

电磁波极化是电磁理论中的一个重要概念,借助Matlab计算数据处理和图形展示功能,用图画方式把电磁波极化的全貌展示出来,这样不必通过数学上抽象的解析推导,就可以对问题展开讨论,促进教学的开展。实验仿真给出了左极化、椭圆极化图形,具有直观性,便于对比观察。     

部分极化电磁波的最佳接收

描述实际散射体散射特性的散射矩阵一般是时间的函数。因此,即使入射电磁波是完全极化电磁波,散射电磁波也不再是完全极化电磁波,而是部分极化电磁波。本文讨论了对部分极化电磁波的最佳接收问题,并给出计算天线接收功率的简化算法。     

电磁波极化形式的频域判据

电磁波极化的判定问题是电磁场理论教学中的重点和难点。当电磁波的电场分量和波矢量表达式是坐标基矢量的组合形式时,学生往往难以用右手定则判定其极化形式。本文从电磁波极化定义出发,结合有向曲线绕向的计算方法和复矢量运算法则,给出了极化形式的频域判据。学生直接对电场复矢量进行简单的矢量乘法运算即可完成判定,提高了解决此问题的效率和准确度。     

平面电磁波极化特性的“右手定则”

电磁场与电磁波作为高等院校通信与电子信息类及相关专业本科生的专业的一门非常重要的专业基础课,而电磁波极化是一个重要特性参量,对于有效的学习电磁场与电磁波这门课程非常关键。本文以平面电磁波为例,对其极化特性判定规则进行研究并作出分析,给出了确定其极化方向的一般流程,提出一个关于平面电磁波极化特性判定的右手定则,既加深了对极化特性概念的理解,也使极化平面电磁波极化特性判断更加简单准确,也能够对学习电磁场与电磁波这门课程的学生在平面电磁波极化特性的判定上提供了有效的帮助。     

“电磁场与电磁波”课程的Matlab辅助教学

为了提高教学的可视化,我们在＂电磁场与电磁波＂课程教学中引入Matlab软件工具。本文针对课程中的难点和重点,利用Matlab工具箱及各类函数,对于具体的实例给出了仿真结果。Matlab软件工具在教学中的应用,改进了教学方法和手段,丰富了教学内容,取得了良好的教学效果,为课程教学改革探索了新的思路。     

Simultaneous Manipulation of Interfacial and Defects Polarization toward Zn/Co Phase and Ion Hybrids for Electromagnetic Wave Absorption

Rational manipulation of multimetal hybrid materials (HMs) with tunable substitution or phases is evolving as an effective strategy to meet the controllable electromagnetic (EM) properties and EM wave (EMW) absorption. Herein, a new thermodynamic and kinetic cocontrol strategy is proposed to construct Zn/Co bimetal HMs with tuning ion and phase hybridization for synergistic effect on EM properties for the first time. Auxiliary chelating agent triethanolamine (TEA) dominates the phase separation by stepwise Zn/Co deposition in metal–organic frameworks, then the pyrolysis process under gradient temperature give rise to controllable ion hybridization products due to thermal motion. Benefiting from the tunable collaboration between defects polarization and interfacial polarization, the 700 °C HMs exhibit ultrahigh EM parameters and EMW absorption, of which products with no TEA deliver the effective absorbing bandwidth of 4.80 GHz (1.6 mm) and minimum reflection loss of −45.85 dB. The results indicated that synergistic effect of ion and phase hybridization can improve the defects induced “polarization centers” and coherent interfaces induced interfacial polarization. Furthermore, the comprehensive research and deep understanding on respective contribution of hybridization forms provide a precise inspiration in developing bimetal and even multimetal ferrite with tunable hybridization structure.     

平面电磁波极化方式的分析与判断

极化是电磁波的重要特性之一,对于正确应用电磁波有着重要的作用.本文以平面电磁波为例,对极化问题作了分析,总结了不同极化方式之间的理论统一性,给出了判断平面电磁波极化方式的一般流程.文中还介绍了判断圆极化和椭圆极化旋向的图形方法以及简便计算方法,既有利于对极化概念的理解,也使极化分析与判断变得更加容易.     

矿井电磁环境及电波传播特性的研究

文中对矿井中电缆漏泄、电火花、电网电压波动以及大型设备的启停等所产生的电磁干扰进行了分类研究。通过对矿井的巷道结构,电波在矿井中传播所遵循的帐篷定律,巷道中收发天线所处的位置,煤层与巷道支护材料电特性,粉尘水汽雾滴等电磁散射特性的讨论,分析了电磁波传播过程中的时延、衰落和损耗,并结合电磁波折射理论,就不同频率及水平极化和垂直极化两种方式的电磁波,在矿井中的传播特性进行了综合的研究分析发现,电波频率越高,损耗越大,水平极化的电波损耗要小于垂直极化的电波损耗,矿井中收发天线放置在与巷道壁一定距离的中上部位置为最佳。     

电磁波极化及其应用

电磁波有效接收必须满足重要条件:同频(或同频段),较大方向共线和电场E珝收发有公共取向部分——最后一点正是本文所要讨论的核心概念:极化。从本质上讲,电磁波极化特性是产生波空间各向不同性的根本原因。本文从最一般的椭圆极化波着手进行深入分析,从而得到椭圆参数α,a和b的定量关系。线极化和圆极化均为问题的退化情况。文中还讨论了各种极化波的转换与分解,并强调极化的工程应用。