Линзы с переменным коэффициентом преломления

Уникальными свойствами обладают линзы из неоднородного диэлектрика, в частности Люнеберга (рис. 1.14), имеющая, как правило, форму сферы или цилиндра. Коэффициент преломления внутри нее уменьшается вдоль радиуса по закону

, (1.18)

где r – текущий радиус, R – радиус сферы (цилиндра).

Рис. 1.14

В соответствии с (1.18) в центре линзы , а на ее краях , что обеспечивает хорошее согласование антенны с окружающим пространством. Облучатель устанавливают непосредственно на поверхности линзы. Сферический фронт облучателя постепенно трансформируется в плоский. При перемещении облучателя по поверхности линзы на некоторый угол

ДН линзы также будет поворачиваться без искажений на такой же угол. Таким образом, линза Люнеберга является идеальным устройством для широкоугольного неискаженного сканирования.

Изготовление подобной линзы, представляющей собой шар из диэлектрика с переменным п, связано с серьезными трудностями. Поэтому на практике применяют более простые конструкции. На рис. 1.15 изображена цилиндрическая линза Люнеберга, ограниченная двумя металлическими поверхностями. Пространство между пластинами, заполненое диэлектриком, образует волновод, в котором распространяется волна Н₁₀. Ее фазовая скорость зависит от расстояния а между пластинами. Это расстояние и диэлектрическая проницаемость материала подбираются таким образом, чтобы выполнялось равенство (1.18).

Металловоздушным аналогом цилиндрической линзы Люнеберга является линза Райнхарта (рис. 1.16), которая по сравнению с линзой Люнеберга имеет малые потери и также может использоваться для неискаженного кругового или секторного сканирования.

Рис. 1.15

Неоднородные радиолинзы диапазонны, хорошо согласуются с окружающим пространством, однако имеют значительные габариты и массу, что затрудняет их использование в радиолокационной технике.

Рис. 1.16

Зеркальные антенны

На вооружении РТВ в настоящее время состоят в основном РЛС дециметрового и сантиметрового диапазона, имеющие зеркальные антенные (ЗА) системы. Подобные антенны формируют сравнительно узкие ДН и могут быть использованы для наведения и точного сопровождения воздушных целей.