v1.6 Jun.2015 1 直線偏波 垂直アンテナ y 円偏波 y x E(電界) 2 y y x B(磁場) 水平アンテナ x t=t0 x t=t0 E(電界) E(電界) E(電界) z0 B(磁場) MFアンテナ 偏波面(電界面) z zが地面に対して 垂直か水平か? z t3 VHFアンテナ UHFアンテナ 携帯 電話 基地局 3 PHS 基地局 アマチュア無線 UHF 1. 2. 3. 4. y 船舶レーダ E H GPSコンパス t0 x z 位相差+π/2の E(電界) ※ 観測点 z0 で電波の進行方向 z+ を ) 見ると時間とともに左回り( 4 TEM波 (Transverse Electromagnetic Wave):電磁的横波 TE波 (Transverse Electric Wave):電気的横波, または H波 TM波 (Transverse Magnetic Wave):磁気的横波, または E波 ハイブリッド波 (Hybrid Wave):TE波とTM波の混成・混合波 伝搬方向z軸に電磁界 が存在しない VHF z=z0 t2 TEM, TE, TMの定義 Ez H z 0 地上波 t3 垂直アンテナと水平アンテナから出る電界の位相差が ±π/2で、振幅が等しいとき、偏波が回転する。 これを円偏波と呼び、左旋円偏波と右旋円偏波がある。 交差偏波識別度:直交偏波の分離度合 (XPD:Cross Polarization Discrimination) 偏波利用の具体例 z 位相差-π/2の x E(電界) t2 t1 ※ 観測点 z0 で電波の進行方向 z+ を t1 ) 見ると時間とともに右回り( t0 垂直アンテナから出た電波(垂直偏波)は 水平アンテナではほとんど受信できない。 衛星 z=z0 z0 y y S x z Ez 0 Hzは存在 Hz 0 Ezは存在 伝搬方向z軸に電界が存 伝搬方向z軸に磁界が存 在しない(磁界は存在) 在しない(電界は存在) y 電界ベクトル y 磁界ベクトル を軸回転 を軸回転 yz面 E x S H zx面 Hz発生 z H E S x Ez発生 z 岡田, “マイクロ波工学,” pp. 127-128, 学献社, 1999 西原, “光・電磁波工学,” pp. 70-71, オーム社, 2000 本郷, “マイクロ波工学,” pp. 79-84, 信山社サイテック, 1993 平田, “マイクロ波工学,” p. 64, 日本理工出版会, 2004 TEM, TE, TMの定義 (一般化) 1. 2. 3. 4. 5 偏光板のしくみ (その1) 6 TEM波 (Transverse Electromagnetic Wave):電磁的横波 TE波 (Transverse Electric Wave):電気的横波, または H波 TM波 (Transverse Magnetic Wave):磁気的横波, または E波 ハイブリッド波 (Hybrid Wave):TE波とTM波の混成・混合波 Ez H z 0 伝搬方向z軸に電磁界 が存在しない y Et Ht x S Ez 0 Ezは存在 伝搬方向z軸に電界が存 伝搬方向z軸に磁界が存 在しない(磁界は存在) 在しない(電界は存在) y y 電界ベ 磁界ベ Et クトルを クトルを x 軸回転 軸回転 Ht z Hz 0 Hzは存在 S Ht x Hz発生 z S 光は縦、横、斜めと様々な方向に波のように揺れな がら進みます。光が偏光板を通り抜けるとき、偏光 板の隙間と同じ向きに揺れる光だけが通り抜け、特 定の方向に揺れる光になります。偏光板では、この ような光の性質を知ることができます。 Et S Ez発生 z 岡田, “マイクロ波工学,” pp. 127-128, 学献社, 1999 西原, “光・電磁波工学,” pp. 70-71, オーム社, 2000 本郷, “マイクロ波工学,” pp. 79-84, 信山社サイテック, 1993 平田, “マイクロ波工学,” p. 64, 日本理工出版会, 2004 偏光板のしくみ (その2) http://www.olympusmicro.com/primer/lightandcolor/polarization.html 7 光は縦、横、斜めと様々 な方向に波のように揺れ ながら進みます。光が偏 光板を通り抜けるとき、偏 光板の隙間と同じ向きに 揺れる光だけが通り抜け、 特定の方向に揺れる光に なります。偏光板では、こ のような光の性質を知る ことができます。 http://ocw.kyushu-u.ac.jp/90931/0001/lecture/9.pdf http://www.fa.omron.co.jp/guide/technicalguide/43/2/ 実験3.誘電体板の効果検証 【実験】 LNBフィードホーン内に誘電体板を挿入(右45°傾斜と 左45°傾斜の2ケース)し、IF周波数スペクトルを撮影して比較せ よ。スペクトルが異なる理由を考察せよ。 http://www.kontec.com/teq/qanda.htm#23 より引用 8 実験4.偏波回転方向確認実験 針金の形状で偏波を調べる方法 9 偏波回転方向確認(参考) 針金の形状で偏波を調べる方法 10
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