电磁波的极化是指电磁波在传播过程中电场矢量方向随时间的变化。电磁波的传播可以理解为在四维空间中的传播，空间＋时间。极化可以理解为固定空间某一个点，观察该点的电场矢量的矢端轨迹随时间变化的方式，这里要考虑到电磁波的传播方向。一般应用中，通常把距离源比较远的电磁波视为平面波，根据矢量的可分解性可以将电场矢量分解为等相位面内互相垂直的两个分量，再利用这两个分量的相位和幅度判断极化的方式。
线极化、圆极化、椭圆极化的动画演示
极化方式分为线极化，圆极化和椭圆极化。线极化两垂直电场分量相位相差nπ，幅度可不做要求，圆极化两垂直电场分量幅度要相等，相位相差九十度，椭圆极化是最一般的形式，对幅度、相位没有要求，线极化和圆极化是椭圆极化的两种特殊情况。最重要的点是，极化方式是和电磁波的传播方向息息相关的。
天线极化涉及根据电磁辐射的朝向对电磁辐射进行发送和接收。天线的极化情况决定了其电磁辐射收发性能。极化以电磁辐射电场分量的振荡平面为基础。如果电磁波的极化被天线极化旋转抵消，则该天线仅能捕获所述电磁波的一部分。因此，如果发射天线和接收天线以同一平面为基准平面，则为了实现通信链路的最佳效率，其极化方向应当相同。
天线极化的方式如上图所示，虽然存在多种极化类型，但主要分为线极化，圆极化和椭圆极化三种。射频天线通常为线极化或圆极化天线，而线极化天线又通常为垂直极化或水平极化天线，圆极化天线则为左旋或右旋圆极化天线。此外，还有一种常见的由线极化和圆极化通过复杂组合而形成的椭圆极化天线。又比如：根据极化的数量，可以分为单极化和双极化。双极化可以是两个线极化，也可以是两个圆极化（左旋圆极化和右旋圆极化）。
极化不同可能会导致信息传输失败。理清楚这个，可以帮助我们在实际应用中分析哪些情况是因为极化导致的信息传输效率差，也能在做应用方案的时候，快速选出适合应用的极化类型的天线产品，定出安装方式。不同应用可从不同的极化方式获得更佳效果。
例如，由于垂直极化电磁波比水平极化电磁波更加易于穿过起伏不平的地貌，因此垂直极化天线在陆地移动通信用途中具有更佳表现，而水平极化方式在仰赖电离层且通常为长距离通信的用途中表现更好。此外，由于圆极化通常可更佳地缓解卫星定向偏移导致的衰弱，因此圆极化常应用于卫星通信。
线极化
圆极化
椭圆极化
线极化系统的极化损耗取决于线极化天线和电磁波的极化矢量之间的角度，而且最大极化损耗发生于两者之间呈45度角时。在45度的极化矢量偏转角度下，最大极化损耗为0.5（即3dB）。在圆极化或椭圆极化系统的情形下，极化损耗的计算更加复杂，而且最大极化损耗可高达30dB。这就是为什么可利用极化实现信号隔离及天线系统之间可发生干扰的原因。虽然存在极化损耗，但以不同方式极化的天线仍可从具有不同极化类型的电磁波中接收到信号。因此，极化可实现的信号隔离效果具有一定的限度。
在通常情况下，可根据应用要求，选择天线极化方式。不同应用可从不同的极化方式获得更佳效果。例如，由于垂直极化电磁波比水平极化电磁波更加易于穿过起伏不平的地貌，因此垂直极化天线在陆地移动通信用途中具有更佳表现，而水平极化方式在仰赖电离层且通常为长距离通信的用途中表现更好。此外，由于圆极化通常可更佳地缓解卫星定向偏移导致的衰弱，因此圆极化常用于卫星通信。
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