Плоские антенны поверхностных волн

Антеннами поверхностных волн называются такие, в которых излучение происходит с поверхности замедляющей структуры. Рупор (1) возбуждает бeгущие волны в замедляющей структуре (2), имеющей вид плоской металлической пластины с прямоугольными выступами. Фазовая скорость о волн, распространяемых вдоль ребристой поверхности, меньше скорости света с.

В большого разнообразия, антенны поверхностных волн находят широкое практическое применение в системах связи, радиолокации, телеметрии и т. д. Антенны поверхностных волн используются в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Обычно они допускают работу в полосе частот, составляющей ±10-15%. В некоторых случаях с помощью специальных мер эта полоса может быть расширена.

Рефлекторные (зеркальные антенны)

Рефлекторными (зеркальными) антеннами называются устройства, в которых используется явление отражения волн от рефлектора (зеркала) для преобразования ненаправленных или слабонаправленных электромагнитных волн, создаваемых первичным излучателем (облучателем), в остронаправленные волны, излучаемые в пространство.

Обычно в качестве рефлектора (зеркала) применяется параболоид вращения или параболический цилиндр. Параболоид представляет собой поверхность, описываемую параболой при ее вращении вокруг своей оси. Параболический цилиндр описывается при перемещении параболы вдоль параллельных прямых, называемых образующими цилиндра. Встречаются и другие антенные рефлекторы, построенные на основе параболы. Перечисленные рефлекторные антенны называются иначе параболическими.

Зеркальные антенны — наиболее распространенный тип остронаправленных антенн. Они применяются в различных диапазонах волн, начиная от оптического и кончая коротковолновым. Широкое применение зеркальных антенн объясняется простотой их конструкции, возможностью получения высокой направленности, сохранением направленных свойств в широкой полосе частот малыми активными потерями. малой шумовой температурой.

Линзовые антенны

Принцип действия линзовых антенн основан на свойстве линз изменять скорость, а соответственно и направление распространения электромагнитных волн, падающих на линзы. Линзовые антенны, как и рефлекторы, преобразуют сферические или цилиндрические волны, возбуждаемые облучателем, в плоские. В рефлекторных антеннах этот процесс обусловлен отражением волн от зеркала, а в линзовых — преломлением волн в линзе.

Обычно освещенная поверхность линзы, т.е. обращенная к облучателю, имеет криволинейные контуры и создает требуемое преломление волн, а противоположная, теневая поверхность служит раскрывом линзы. Раскрыв, как правило, имеет вид плоской прямоугольной (а) или круглой площадки (б). В зависимости от того, какую форму имеет преломляющая поверхность, различают сферические и цилиндрические линзы.

Линия, перпендикулярная плоскости раскрыва и проходящая через его центр, называется осью линзы. Облучатель помещается на этой оси в точке F, называемой фокусом линзы. Ближайшая к фокусу точка линзы считается ее вершиной. Расстояние между фокусом и вершиной линзы называется фокусным расстоянием.

Линия, перпендикулярная оси линзы и проходящая через фокус, называется фокальной. Облучатель цилиндрической линзы располагается вдоль фокальной линии, а облучатель сферической линзы — в ее фокусе.

В зависимости от материала изготовления линзовые антенны разделяются на диэлектрические, металлопластинчатые и с искусственным диэлектриком.

На практике линзовые антенны применяются, главным образом, для превращения расходящегося пучка лучей в параллельный, т.е для превращения криволинейной (сферической или цилиндрической) волновой поверхности в плоскую.