Рупорные антенны. Клоков В.В - 8 стр.

можно считать, что диаграмма направленности рупорно-линзовой антенны и
рупорной антенны с малыми фазовыми ошибками одинаковы.
      Линза Люнеберга 2 представляет собой диэлектрическую сферу, или
цилиндр, у которой величина диэлектрической проницаемости зависит толь-
ко от расстояния от центра (или, соответственно, оси) линзы и подбирается
таким образом, чтобы расходящиеся лучи точечного источника, облучающе-
го линзу, преобразовывались после прохождения линзы в параллельный пу-
чок (рис.10). Если облучатель линзы располагается на самой поверхности
линзы, то зависимость величины диэлектрической проницаемости от радиуса
имеет вид:
                                                r2
                                 ε (r ) = 2 −
                                                a2
где а - внешний радиус линзы.
      Таким образом, в рассматриваемом случае диэлектрическая проницае-
мость должна принимать максимальное значение, равное
                                   ε (0 ) = 2
в центре линзы и монотонно убывать до единицы на поверхности линзы.
      Если облучатель линзы изотропен, т.е. не обладает направленными
свойствами, то, как можно показать, при прохождении линзы лучи сгущают-
ся на периферии линзы. Практически это означает, что если облучатель име-
ет очень широкую диаграмму направленности, так, что вся линза облучается,
то амплитудное распределение в раскрыве линзы оказывается возрастающим
к краям и боковые лепестки оказываются довольно большими - порядка -10
Дб. Для сравнения напомним, что синфазная апертура с равномерным ампли-
тудным распределением имеет боковые лепестки порядка -13,2 Дб.
      Изготовление сферической линзы Люнеберга является сложной в тех-
нологическом отношении задачей. Значительно проще обстоит дело в случае
цилиндрической линзы, при конструировании которой изменять фазовую
скорость распространения колебаний можно не только с помощью измене-
ния величины диэлектрической проницаемости, но и другими способами.
Так, например, при распространении волны типа ТЕ01 в пространстве меж-
ду двумя параллельными проводящими поверхностями фазовая скорость
этой волны является функцией расстояния между этими поверхностями.
При использовании поверхностной волны, распространяющейся вдоль ди-
электрического слоя, лежащего на металлическом основании, фазовая ско-
рость зависит от толщины диэлектрика. Для создания цилиндрической
линзы Люнеберга можно использовать и другие типы замедляющих структур
(штыри, канавки и др.).
      Исследуемый в лаборатории макет цилиндрической линзы Люнеберга
состоит из двух параллельных металлических пластин, пространство между
которыми заполнено диэлектриком, толщина которого максимальна в центре
линзы и убывает до нуля на краях. Поперечное сечение линзы схематически
изображено на рис.7. Для уяснения работы такой конструкции обратимся
8