БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

кафедра ЭТТ

РЕФЕРАТ на тему:

«Поляризационная структура излученного сигнала, принятого сигнала. Когерентное объединение (накопление) сигнала  в поляризационных каналах»

МИНСК, 2008

Поляризационная структура излученного сигнала

Векторное электромагнитное поле, в отличие от скалярного акустического поля, имеет поляризационную структуру. Это означает, что в фиксированной точке пространства конец вектора напряженнос­ти электрического  (или магнитного) поля в плоскости поляриза­ции, перпендикулярной к направлению распространения электромагнит­ной волны, совершает вращательное движение, описывая за каждый период высокочастотного колебания   траекторию, в общем случае эллиптическую, называемую годографом (рис. 1).

Эллиптически поляризованная волна (наиболее общий случай) может быть разложена на две ортогонально поляризованные составляю­щие, каждая из которых характеризуется своей амплитудой и фазой:

.

Каждая пара ортогонально поляризованных векторов  и  единичной длины , т.е. ортонормированных векторов, образует так называемый поляризационный базис. Поляризационных базисов может быть бесконечное множество (рис. 2). Они отлича­ются эллиптичностью (как отношением малого и большого диаметров эллипсов) и углом ориентации. Однако  наиболее широкое распростра­нение получили два поляризационных базиса: линейный и круговой (рис. 3). Линейный базис составляют два пульсирующих вектора с горизонтальное и вертикальной поляризацией единичной длины (рис.3,а). Круговой базис составляют два вращающихся вектора с круговой поляризацией (правой и левой) единичной длины (рис.3,6).

Комплексные амплитуды  и, характеризующие амплитуду и фазу ортогонально поляризованных составляющих вектора , есть проекции вектора  на направления ортов  и   соответственно, которые определяются скалярными произведениями:

,

.

Комплексные амплитуды  и  можно считать комплексными координатами вектора  в базисе [].

Рис. 1. Годограф вектора напряженности электрического поля  эллиптически поляризованной волны.

Рис.2.  Эллиптический поляризационный базис [].

Рис. 3. Линейный (а) и круговой (б) поляризационные базисы [].

Меняя амплитуду и фазу, т.е. управляя амплитудой и фазой  и  ортогонально поляризованных колебаний (волн) с линейной поляризацией, получаемых, например, с помощью горизонтально и вертикально расположенных вибраторов, или с круговой поляризацией, получаемых, например, с помощью спиральных излучателей с правозаходной илевозаходной спиралью, можно получить необходимую поляризационную  структуру зондирующего (излученного) сигнала и управ­лять ею. Процесс формирования некоторой эллиптически поляризо­ванной волны с помощью ортогонально поляризованных волн с круго­вой поляризацией показан на рис.4,а, а с линейной поляриза­цией - на рис.4,6. Здесь в моменты времени   с интервалом в четверть периода высокочастотного колебания пока­заны ортогонально поляризованные составляющие с учетом их  комп­лексных амплитуд   и . Складывая векторы напряженности элек­трического поля, соответствующие ортогонально поляризованным ком­понентам для одних и тех же моментов времени, получаем результи­рующий вектор напряженности электрического поля   последователь­но в моменты времени , т.е. поляризационную структуру излучаемого сигнала (годограф вектора  ).

Поляризационная структура принятого сигнала

При анализе поляризационной структуры принятого сигнала (от­раженного сигнала, мешающих излучений и метающих отражений) следует учитывать два явления: деполяризацию и декорреляцию поляризацион­ной структуры.

Под деполяризацией понимается изменение поляризационной струк­туры отраженного (рассеянного сигнала), т.е. ............