Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 102 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

=
i
d
Nn
i
)1(2
)1(
−
λ−
.
(3.7.21)
При N = 3 и n = 0,46 имеем =
i
d 0,99 (i – 1) (см).
Опыт по фокусировке электромагнитных волн проводят в следующей последовательности. Устанавливают
источник сантиметровых электромагнитных волн и приёмную рупорную антенну на расстоянии около трёх
метров друг от друга. Поставив перед приёмной антенной
ступенчатую фазовую субзонную пластинку
(рис. 147) на расстоянии
f = 50 см от неё, замечают значительное увеличение интенсивности принимаемого сиг-
нала.
Рис. 147 Рис. 148
Очевидно, что использование ступенчатой субзонной пластинки не позволяет получить предельной фоку-
сировки волн, так как фазы вторичных волн, приходящих в точку приёма от краёв каждой кольцевой субзоны,
отличаются на
N
π
=ϕ
. При N = 3 эта разность фаз имеет значительную величину, равную
3
π
. Для того чтобы
сделать все вторичные волны таутохронными, необходимо полностью "размотать" спираль векторной диаграм-
мы (рис. 138) и "выпрямить" её. Это можно достичь, если перейти от ступенчатой субзонной пластинки
(рис. 147) к
собирающей линзе (рис. 148) с плавным изменением её толщины. Опытным путём показывают, что
амплитуда принимаемого сигнала при использовании линзы значительно больше, чем в случае применения
ступенчатой субзонной пластинки.
Найдём радиальное изменение толщины собирающей линзы. Исключая из общих формул (3.7.15) и
(3.7.20) геометрическую разность хода
∆ и неограниченно увеличивая число i кольцевых участков, найдём
уравнение параболы
2
)1(2 rdnf =− . (3.7.22)
Более точную формулу поверхности линзы, исключающую сферическую аберрацию, можно найти, если из
общей формулы (3.7.14) и (3.7.20) исключить
∆:
222
)1(2)1( rdnfdn =−+−
. (3.7.23)
Полученное уравнение гиперболоида вращения с точностью до величин второго порядка малости совпада-
ет с выражением, которое можно найти на основе принципа Ферма для собирающей линзы. Действительно,
пусть имеется плосковогнутая собирающая линза с показателем преломления
n < 1 (рис. 149). Пусть отрезок OF
= f
– фокусное расстояние линзы.
Рис. 149
Чтобы точка F была фокусом линзы, необходимо, чтобы оптические пути волн 1 и 2 были одинаковы, т.е.
n (AB) + BF = OF.
Обозначив AB = d, получим
nd + BF = f. (3.7.24)
Из прямоугольного треугольника CBF найдём

Страницы