Polarizacion de la onda electromagnetica

Polarización de la onda Electromagnética

II.- OBJETIVO:

El alumno identificará la polarización de la onda electromagnética de la señal recibida y aprenderá las técnicas para polarizar las antenas.

III.- BASE TEORICA:

De acuerdo a la definición estándar de la IEEE para antenas, la polarización de una onda radiada se define como aquella propiedad de una onda electromagnética que describe enla dirección variante con el tiempo y la magnitud relativa del vector campo eléctrico; específicamente, la figura trazada como una función del tiempo por la extremidad del vector en una localización fija en el espacio y el sentido en el cual se traza, cuando se observa a lo largo de la dirección de propagación. En otras palabras, la polarización es la curva trazada externamente por la punta de unaflecha la cual representa el campo eléctrico instantáneo. El campo se puede observar a lo largo de la dirección de propagación, un trazo típico se muestra en la figura 6.

La polarización se puede clasificar en tres categorías lineal circular y elíptica. Si el vector que describe el campo eléctrico en un punto en el espacio como una función del tiempo está siempre dirigido a lo largo de unalínea, la cual es normal a la dirección de propagación, se dice entonces que el campo está linealmente polarizado, en general, sin embargo si la figura que el campo eléctrico traza es una elipse, se dice entonces que el campo está elipticamente polarizado; las polarizaciones lineal y circular son casos especiales de la polarización eliptica y se pueden obtener cuando la elipse llega a ser una línearecta o un
círculo, la figura del campo eléctrico cuando se traza está en dirección de rotación de las manecillas del reloj (CW) o en sentido contrario al giro de las manecillas del reloj (CCW).

Cuando el giro es en sentido de giro de las manecillas del reloj se dice que la polarización es a derechas mientras que si el vector gira en sentido contrario al giro en las manecillas del reloj se diceentonces que la polarización es a izquierdas.
En la figura 6.2 se muestran los esquemas representativos de las polarizaciones, lineal y circular, a izquierdas y a derechas.

POLARIZACION LINEAL

Consideremos una onda armonica plana, con las componentes de campo eléctrico viajando en la dirección z positiva ( hacia la página ) tal y como se muestra en la figura 20, los campos eléctricos ymagnéticos instántaneos están dados como :

Donde Ex+, Ey+ son complejas y Ex0+, Ey0+ son reales.
Examinemos ahora la variación del campo eléctrico instantáneo del vector eléctrico E tal y como se dio en la ecuación anterior en el plano z = 0 .Se pueden considerar otros planos, pero el plano z = 0 se escoge por simplicidad y conveniencia. Como ejemplo supongamos


Entonces:El locus del campo eléctrico esta dado por:



La cual es una línea recta y siempre estará dirigida a lo largo del eje x en cualquier momento tal y como se muestra en la figura 6.3 se dice entonces que el campo está linealmente polarizado en la dirección x.

Ejemplo: Determine la polarización de la onda dada para la onda cuya expresiónpara Ex0+=0

Solución:
Puesto que Ex0+=0 entonces Ex=0;

El locus del vector campo eléctrico instantáneo está dado como:

La representación es una línea recta la cual está siempre dirigida a lo largo del eje y siempre, tal y como se muestra en la figura 6.4, en este caso se dice que el campo está linealmente polarizado en la dirección y.

POLARIZACION CIRCULAR

Se dice que una onda estácircularmente polarizada si la punta del vector eléctrico traza un locus circular cuando se desplaza la onda; si el sentido de giro es en dirección de la rotación de las manecillas del reloj cuando se ve a lo largo del eje de propagación se dice que la polarización es a derechas.
Como ejemplo examinemos el caso en el cual la propagación se desarrolla únicamente en el plano xy.
El locus para el...