总所周知的是电磁波的电场强度以及其取向和幅值会随着时间而变化，当这种变化具有确定的规律时，我们将该电磁波称为极化电磁波。

首先最基本的，根据电场强度矢量端点随时间变化的轨迹可以将电磁波的极化分成三种基本方式：分别为轨迹是一条直线段的线极化、轨迹是一个圆的圆极化、轨迹为一个椭圆的椭圆极化。再细致一点，线极化波又有水平极化波和垂直极化波之分：当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波；类似地，圆以及椭圆极化波也可以根据电场旋转方向不同又可分为左旋和右旋圆极化波。我们常用万用表、直流微安表等观察设备对其直接的判断分析。

电磁波极化的应用领域很是广泛包括了电动力学、电磁场与电磁波等方面，其最突出的几个热点应用为通信、雷达、抗干扰等。在无线电技术中，利用不同极化的电磁波具有不同的传播特性，结合收发天线的极化特性，我们可实现无线电信号的最佳发射和接收，比如说中波广播就采用了垂直极化波；在通信中，为了在有限频带范围内尽量提高可用信道数，增加信道容量，提高频率利用率，减少波道间干扰，目前广泛采用的频率复用技术之一是在同一传输链路上，利用电波的正交极化隔离，把互相正交极化的相邻两条信道安排在同一频段上，这样使频率利用率提高了一倍；在雷达目标识别、检测和成像中由于雷达回波信号中除了幅度、相位信息外，还有一个重要的信息资源——极化信息，因此电磁波照射目标后，其极化状态将发生改变，它与目标的形状、结构、材料以及姿态等因素有关，还与照射到目标的极化状态有关，所以，还可以利用目标回波中的极化特征来识别目标；在抗干扰中的应用中通信、雷达、导航等信息电子设备常会遇到来自其他设备的干扰，对于单一极化的干扰一般来说，只要将接收天线的极化改变成与干扰电波极化相正交，即可在很大程度上抑制干扰。

现如今电磁波的极化应用研究正是国内外关注发的一个热点。对雷达技术中“目标在哪里以及是什么样的目标”这一核心问题，1955年，美国启动GITA235项目，2004年，中国电子科技集团研制的机载双极化合成孔径雷达试飞成功；对于电磁波极化在光通信中的应用1987年，E.Dictrich提出了偏振调制的技术，并实验成功560Mbit/s的数据传输。1992年贝尔实验SGJEvangelides实现了偏振状态复用；对于电磁波极化在无线通信中的应用贝尔实验室的Lee和Yeh等人在1972年提出极化分集，2016年，DWei将极化调制与传统幅度相位调制结合，提出了一种更高效的无线传输方案，并利用硬件平台实现了此方案，该方案可以用于通信效率的提升和保密通信等方面。

2. 研究的基本内容与方案

本次毕业课程研究设计的基本内容与目标围绕着“电磁波的极化”主要分为三个部分：分析电磁波极化的应用、对电磁波极化方式进行判断、将其判断结果进行可视化的呈现。

首先，我将电磁波极化的应用大致分为通信、雷达、抗干扰三个主要方面，通过阅读文献以及关注相关领域龙头企业最新发布的产品，分析电磁波极化于该行业应用的地位以及为该产品带来的效力，其中对比国内外研发的先进度，对其未来的发展方向，当今哪方面陷入了什么瓶颈是关注的着重点。

其次，对于电磁波极化我们常用的判断方式是默认z方向传播的均匀平面波有x方向与y方向的两个分量，通过分析这两个分量的相位、振幅来判断线极化波亦或是圆极化波，进一步地可以用左右手螺旋关系判断圆极化波是左旋还是右旋。但对于沿任意方向传播的平面极化波仍用“手抓”的方式则非常麻烦且容易出错。我将通过阅读文献来进一步学习更好的判断方法，例如计算三个矢量的混合积、电磁波极化追赶法等，通过相互之间的比较，找到一个最适合自己的最便捷的准确率最高的。

最后，就是把电磁波极化判别的结果做出可视化的呈现：我将利用Matlab软件完成一个人机交互界面友好的小程序，启动后先是在软件上呈现出该应用的大致功能以及注意事项，接着在合适美观的位置给出窗口用来输入自定义电磁波的参数，在确定后自动绘制出该自定义电磁波的波形，从而进一步判断其极化方式，在完成判断后我们可以选择关闭程序或者重新填入另一组参数。

[1] Tan E L , Heh D Y . Demonstration of electromagnetic polarization app on iPad[C]// IEEE International Conference on Computational Electromagnetics. IEEE, 2017.