Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 100 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Таким образом, мы приходим не к вогнутой, а к выпуклой ступенчатой фазовой зонной пластинке, рабо-
тающей на отражение. В предельном случае при
N → ∞ выпуклая ступенчатая фазовая зонная пластинка пре-
вращается в выпуклое зеркало. Легко видеть, что форма поверхности рассеивающего зеркала представляет со-
бой поверхность гиперболоида вращения, и оно допускает зонирование. С точки зрения теории дифракции рас-
сеивающее зеркало преобразует спираль векторной диаграммы в спираль в два раза меньшего радиуса (рис. 145).
Рассмотрим более строго фокусирующее действие
собирающей линзы с точки зре-
ния теории дифракции. Из волновой теории известно, что при разбиении плоской вол-
новой поверхности на элементарные кольцевые участки равной площади разность фаз
между любыми соседними вторичными волнами, приходящими в точку наблюдения,
постоянна, а амплитуды вторичных волн убывают с ростом номера участков. Вследст-
вие этого векторная диаграмма, изображающая колебания вторичных волн в точке на-
блюдения, представляет собой свёртывающуюся спираль.
Рис. 146
Так как фокусирующий прибор должен обеспечить таутохронность вторичных волн в точке наблюдения
или одинаковую их фазу, то действие фокусирующего прибора сводится к преобразованию спирали векторной
диаграммы в прямую линию. Рассмотрим возможность такого преобразования. Разобьём плоскую волновую
поверхность
MN на элементарные кольцевые участки (субзоны) конечных размеров. Границей первой субзоны
служат точки на волновой поверхности, которые находятся на расстоянии
∆
+
f от точки F наблюдения, где
∆ <<
2
λ
, f – кратчайшее расстояние от волновой поверхности до точки F (рис. 146). Границы второй, третьей и
т.д. субзон удалены от точки
F, соответственно, на расстояние
∆
+
2f ,
∆
+
3f , …, ∆+ if , …, где i – порядко-
вый номер кольцевого участка волновой поверхности.
Из прямоугольного треугольника
AOF нетрудно найти радиусы субзон
2
)(2 ∆+∆= iifr
i
. (3.7.14)
При ∆>>f членом
()
2
∆i можно пренебречь и тогда получим
∆= ifr
i
2 . (3.7.15)
На основании формулы (3.7.15) нетрудно показать, что площади всех субзон одинаковы:
∆
π
=
∆
fS 2 . (3.7.16)
Если каждую кольцевую зону Френеля предполагается разбить на N кольцевых элементарных субзон, то
значение геометрической разности хода ∆ вторичных волн от любых соседних субзон, приходящих в точку на-
блюдения
F, необходимо выбрать равной
N
2
λ
=∆
. (3.7.17)
Рис. 145

Страницы