![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Линзовые антенны.В линзовых антеннах используются оптические свойства электромагнитных волн, поскольку размеры и радиусы кривизны поверхности линзовых антенн обычно много больше длины волны. Для антенн линз характерно, то, что в них цилиндрический или сферический фронт волны преобразуется в плоский.
Преломляясь на выпуклой освещенной поверхности линзы, сферический фронт волны преобразуется в ней в плоский при одновременном укорочении длины волны в диэлектрике Определим форму профиля линзы. Пусть луч из точки F падает в точку Р поверхности линзы и характеризуется углом падения a и углом преломления b. Эти углы определяются по отношению к местной нормали к освещенной поверхности линзы. На основании закона преломления лучей sina=nsinb, где Уравнение профиля линзы можно найти из условия постоянства длины оптического пути (электрической длины) от преобразуемой к преобразованной поверхности равных фаз по любому направлению, т.е. FР=FQ+nQQ'. Отсюда получаем r=f+n(rcosQ-f) или r=(n-1)f/(ncosQ-1) (1), где f-фокусное расстояние, т.е. расстояние от фокуса F до вершины линзы Q; Q-угол между осью линзы и лучом; r-расстояние от фокуса до текущей точки поверхности линзы. Уравнение (1) представляет собой уравнение гиперболы. Таким образом, выпуклая поверхность диэлектрической линзы должна иметь гиперболическую форму. Толщина линзы d определяется по оптическрму пути и связана с её диаметром DЛ соотношением
где Qmax - угол между осью линзы и направлением из фокуса в крайнюю точку профиля. Угол 2Qmax , под которым из фокуса видны края линзы, часто называют углом раскрыва линзы. Формулы (1) и (2) позволяют рассчитать профиль и найти геометрические размеры линзы. Диэлектрические линзы являются широкополосными, если коэффициент преломления не зависит от частоты на сантиметровых волнах эти линзы применяются редко из-за большой массы и трудности изготовления и трудности изготовления. Линзы Люнеберга. Среди линзовых антенн уникальными свойствами обладают линзы из неоднородного диэлектрика со сферической симметрией, называемые по имени автора линзами Люнеберга. Установлено, что если показатель преломления в сферической линзе изменяется вдоль радиуса по закону :
гдеRmax – радиус сферы, R – текущий радиус точки внутри сферы, то такая линза превращает сферический фронт волны точечного источника I,расположенного на поверхности сферы , в плоский фронт волны.
|