中国科普博览＿电信博物馆

法拉第旋转

　　要讲法拉第旋转，首先要说明法拉第效应，所谓法拉第旋转就是线极化电波通过电磁场时，会在电磁场的影响下产生极化面相对入射波的旋转。电磁场对电磁波的这种影响称为法拉第效应，这种影响是电磁场固有的特性，由物理学家法拉第发现，并由此命名。其大小与电波频率、电离层电子密度、传播路径长度有关。旋转效应正比于电子密度，因此白天旋转值最大（出现电离峰值）；旋转效应还正比于电磁场强，因此沿地球磁场线方向传播时旋转大；地球站的仰角低时，通过电离层的路径长，旋转大。当传播方向平行于地球磁场时（沿经度方向传播），旋转角与频率的平方成正比，当传播方向垂直于地球磁场时（横向传播），旋转角与频率的立方成反比。

　　下图是地球站天线仰角为零的时候，电波法拉第旋转角度与频率的关系，旋转角以度计。对于较低的频率（低于1GHz），必须采用圆极化电波传播或者采用极化跟踪技术。频率高于几个GHz后，旋转角变得很小，就可以采用线极化波了。频率大于10GHz时，完全可以忽略法拉第旋转。

法拉第旋转角度与频率的关系

　　上图中，实线为纵向传播，虚线为横向传播。法拉第旋转引起的附加传播损耗，对于L波段的线极化波，在最坏条件下一年最差的损耗的1％在3dB以上。