【题目编号】MC1-0702
【题目】右旋极化波是指在垂直于传播方向的任意平面上,沿传播方向观察时,电场矢量为随时 间向右(顺时针)旋转的椭圆或圆极化波。如果地面上某业余电台在观测业余卫星时发现从 卫星到达该台的无线电波的电场是顺时针旋转的,则该信号的极化方式为:
【答案】A
[A]左旋椭圆极化或圆极化
[B]右旋椭圆极化或圆极化
[C]垂直极化
[D]水平极化
考点速览
题目先给了一段定义:沿传播方向观察,电场矢量随时间向右、也就是顺时针旋转的椭圆或圆极化波叫右旋极化波。接着设一个场景:地面台观测卫星时发现来波电场顺时针旋转,问这是什么极化。答案是左旋椭圆极化或圆极化。这是一道纯定义题,考的是观察方向搞反之后结论会怎样翻转。
观察方向决定旋向的名称
极化旋向永远要绑定一个观察方向。题干给的定义是沿传播方向观察,也就是站在波的后面、顺着波前进的方向往前看。地面台观测卫星时,天线朝着卫星,视线方向与电波传播方向正好相反——电波从卫星下来射向地面,人从地面往上看,是在迎着来波看。迎着看与顺着看,所见的旋转方向恰好相反。
把本题倒推一遍
题干说右旋波是沿传播方向看顺时针。现在地面台迎着看,看到电场顺时针。把观察方向翻回传播方向,旋转方向随之反转,沿传播方向看就是逆时针,对应左旋。所以该信号是左旋椭圆极化或圆极化。换个说法更省事:把观察方向掉转一百八十度,看到的旋转方向就反过来,这是唯一需要记住的一步操作。
线极化波的电场矢量始终沿一条固定直线往复振荡,来回改变的是大小和正负,方向并不转动。绕着传播轴挪动观察位置,看到的只是这条直线在视野里的倾角变化,不会出现顺时针或逆时针的旋转。圆极化与椭圆极化则不然:电场矢量端点随时间画圆或画椭圆,才谈得上旋向,也只有这类波会因观察方向不同而叫法相反。题干里出现顺时针旋转,本身就排除掉两种线极化。
逐项辨析
选项 A 是「左旋椭圆极化或圆极化」,与倒推结果一致,是正确项。
选项 B 直接照抄了观察到的顺时针,等于沿用了传播方向的参照系,把观察方向弄反,结论跟着反。
选项 C 的垂直极化与选项 D 的水平极化都是线极化。线极化波的电场矢量只在一个固定方向上往复振荡,并不旋转,顺时针旋转这种现象根本不会出现,与题干描述不符。
圆极化与椭圆极化的关系
圆极化是椭圆极化的特例:两个正交分量幅度相等、相位差恰好九十度时,合成矢量端点画出一个圆,轴比为一,称为圆极化;幅度不等或相位差不是九十度时,端点轨迹是椭圆,称为椭圆极化,轴比大于一。左旋、右旋的说法对两者都通用,所以选项里写成「左旋椭圆极化或圆极化」是严谨的表述。工程上天线的轴比越接近一越好,轴比变差意味着圆极化里混进了线极化成分,交叉极化鉴别度下降,圆极化带来的稳定性也就打了折扣。
旋向的命名在不同领域存在两套相反的习惯,电气工程的惯例与光学的惯例可能对同一个波给出相反的名称。外文资料、天线产品说明、卫星星历里的表格都可能各按一套写,读的时候先看它有没有给出文字定义,再对照题干的定义方式,别凭名字硬套。稳妥的判据只有一条:先弄清它是沿传播方向看还是迎着来波看,再数旋转方向。
顺带一提,椭圆极化与圆极化在旋向判断上规则完全相同,区别只在轴比大小。题干把两者并列写进定义,并没有放宽要求,判断方法一个样。真正决定答案的只有观察方向这一个变量。
应试要点
做这类题只做一件事:确认自己是在顺着波看还是迎着波看,两种情形结论相反。地面台看卫星、看任何来波都是迎着看,所见顺时针就对应左旋。口诀是顺着看顺为右、迎着看顺为左。