RHCP, LHCP, RHEP, LHEP   Linear Polarization, Elliptical Polarization, Circular Polarization   선형 편파, 직선 편파, 타원 편파, 원 편파, 원 편광, 우회전 타원편파, 좌회전 타원편파, 우선회 편파, 좌선회 편파

(2021-06-22)

선형 편광, 직선 편광, 선 편광, 원형 편파, RCP, 우원 편광, LCP, 좌원 편광, Unpolarized Light, 무 편광


1. 편파(편광)의 분류

  ※ 진행방향에 수직한 횡평면(횡파)에서 전계 벡터 성분이 움직이는 방향 특성

  ㅇ 선형 편파/직선 편파 : 전계 벡터 방향이 항상 단일한 일차원 방향으로만 진동타원편파         : 편파 중 가장 일반적인 형태 (LHEP,RHEP)
  ㅇ 원형 편파           : 타원편파의 특별한 형태 (LHCP,RHCP 또는 RCP,LCP)
  ㅇ 무편광              : 자연광 (제멋대로 불규칙적인 편광,randomly polarized)


2. 선형 편파 / 직선 편파 (Linear Polarization)전계 벡터 방향이 항상 단일한 일차원 방향으로만 진동함
     - 선형(직선) 궤적을 따라 진동하는 전계 만 있는 경우
         

  ㅇ 수평성분 Ex과 수직성분 Ey과의 `동일 진폭` 및 `위상차이`에 따라
     - 두 성분파 간의 위상차가 0˚ 또는 ±2π의 정수배이면, 
        . 합성파는 위상 일치된 고정 진폭을 갖고, 
        . 기울어진 직선 위를 시간에 따라 진동하며,
           .. 동위상(0˚)이면, 45˚ 기울어짐
        . 그 진동이 1사분면 및 3사분면에 만 있게 됨
     - 또한, 두 성분파 간의 위상차가 180˚ 또는 ±π의 홀수배이면, 
        . 합성파는 위상 일치된 고정 진폭을 갖고,
        . 기울어진 직선 위를 시간에 따라 진동하며,
        . 그 진동이 2사분면 및 4사분면에 만 있게 됨

  ㅇ 직선편파의 관례적 구분
     - [안테나]
        . 전파(電波)가 대지에 대해 전계 벡터궤적 변화가 수평/수직이냐에 따라,
           .. 수평편파 (vertically polarized)       :  대지면에 수평
           .. 수직편파 (horizontally polarized)     :  대지면에 수직
     - [광학]
        . 입사파()의 전계 벡터 성분이 `입사평면`과 평행이냐 수직이냐에 따라,
           .. 평행편광 (parallel polarization)      :  입사평면과 평행
           .. 수직편광 (perpendicular polarization) :  입사평면과 수직


3. 타원형 편파 (Elliptical Polarization)

  ㅇ 편파 중 가장 일반적인 형태임

  ㅇ 수평성분 Ex과 수직성분 Ey과의 동일하지 않은 진폭 (Ex ≠ Ey)

  ㅇ 전계 벡터가 진행방향에 수직한 타원면에서 회전하는 궤적이 좌우방향에 따라,
     - 좌선회 타원편파 (LHEP), 우선회 타원편파 (RHEP) 으로 구분함
         


4. 원형 편파 (Circular Polarization)타원형 편파의 특별한 형태

  ㅇ 전계 벡터가 진행방향에 수직한 원형면에서 회전하는 궤적이 좌우방향에 따라,
     - 좌선회 원편파 (LHCP), 우선회 원편파 (RHCP) 으로 구분함
          
     - 또는, 시계방향을 기준으로하면,
        . 반시계방향이면 우원편파 (right-circularly polarized,RCP)
        . 시계방향이면 좌원편파 (left-circularly polarized,LCP) 이라고 함

  ※ 단, 광학 등에서는 안테나에서의 관례와는 반대로, 광원쪽을 바라다 볼 때 나오는 이,
     - 시계방향이면 우원편광 (right-circularly polarized,RCP)
     - 반시계방향이면 좌원편광 (left-circularly polarized,LCP) 이라고 함

  ㅇ 수평성분 Ex과 수직성분 Ey과의 `동일 진폭` 및 `위상차이`에 따라
     - 두 성분 파가 같은 진폭을 갖고, 두 성분 간의 위상차가 -π/2 ± 2 nπ 이면, 
        . 합성파는 시계방향으로 회전하는 우선회 원 편파가 됨
     - 두 성분 파가 같은 진폭을 갖고, 두 성분 간의 위상차가 π/2 ± 2 nπ 이면, 
        . 합성파는 반시계방향으로 회전하는 좌선회 원 편파가 됨

  ※ 즉, 90˚(π/2) 위상차방사하는 2개의 직선다이폴 안테나로써,
     - 원형 편파된 전자기파방사할 수 있음     ☞ 안테나 편파 참조


5. 무 편광, 부분 편광

  ㅇ 무 편광 (Unpolarized Light) - 자연광
     - 전계 방향이 랜덤한 경우(모든 방향 성분이 다 있음)
     - 例) 태양광(자연광으로써 제멋대로 무편광되는 광) 등

  ㅇ 부분 편광 (Partial Polarized Light)
     - 일반적으로, 은 완전히 규칙적이지도 불규칙적이지도 않은 경우가 대부분으로,
     - 여러 편광 상태를 갖지만 그 중 하나가 지배적일 경우에 부분 편광되었다고 함


6. 통신/방송 서비스별 안테나 편파 방식 활용 例AM 방송  : 수직편파 또는 원형편파를 사용
  ㅇ TV 방송  : 수평편파 사용
  ㅇ 위성방송 : 원형편파 사용 
     - 이는 패러데이 회전 현상 방지 목적 임
     - 우리나라 위성방송 : LHCP, 일본 위성방송 : RHCP
  ㅇ 다중경로 페이딩 방지 : 선형편파 사용
     - 이는 다중 반사에 의해 편파가 랜덤하고 통계적으로 균일하므로



Copyrightⓒ written by 차재복 (Cha Jae Bok)
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