ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
7
Rf
<
 сигнал на  выходе линзы представляет расходящуюся  волну  (R > 0). Если   же 
источник сферических волн   расположен  в   фокусе  линзы  или   зеркала  (
Rf
=
), то 
фаза   сигнала   на   выходе (в раскрыве)  будет  постоянной (
1
R
→∞
),  что 
соответствует синфазному  распределению поля   в   плоской волне (рис.4.2 а  
÷
 d). 
a)
b)
f
f
f
f
f
f
f
d)
c)
Рис. 4.2 
Последний случай (
1
;RfR
=→∞
 рис.4.2 d ) нашел  широкое распространение в 
антенной технике при   синтезе  узких ДН, которые  формируются   в  дальней  зоне 
на   расстоянии 
2
2/
zD
λ
≥⋅  и имеют  вид (3.54).  Если   в   качестве облучателей 
использовать  реальные  антенны,  например,  рупорные  или   волноводные,  то 
амплитуда   поля   в   раскрыве определяется   видом  их ДН и будет,  как правило , 
спадающей  от центра   к   периферии. В этом случае  пространственный спектр  или  
ДН системы формируется  также в дальней зоне, но имеет более сложный вид, чем  
выражение (3.54). 
4.2. Реализация Фурье преобразований  поля объектов  с   помощью  линзовых  и 
зеркальных систем  
Если   рассматривать поле   любого   объекта , освещаемого   плоской волной, в  зоне 
Френеля , то оно имеет сложный вид (3.25) и  представляет собой, как видно из этого  
выражения,  суперпозицию  сферических  волн   в   параксиальном  приближении. 
Фурье-образ или   пространственный спектр этих объектов  формируется  в  их дальней 
зоне.  Оказывается ,  что,  используя  собирающие  линзы  или   зеркала , 
пространственный  спектр  можно сформировать  в   зоне Френеля .  В  этих случаях 
квадратичные  фазовые  набеги   расходящихся   волн   объекта  (3.25)  компенсируются  
квадратичными  фазовыми  сдвигами  обратного   знака, даваемыми  линзой. Покажем 
это. 
4.2.1. Формирование пространственного спектра  при   облучении объекта, 
расположенного вплотную   к   линзе, плоской   волной  
Пусть  объект АА расположен  слева от  линзы  вплотную к ней  и   освещается  
плоской  волной 
0
exp[]
Ujkz
  с  нулевой  пространственной  частотой 
Ω
 (рис. 4.3). 
Если   объект  имеет  коэффициент  пропускания 
0
11
(,)
xy
T
•
  то  поле   на   выходе 
объекта , называемое, полем объекта , имеет вид 
0
0
1111
(,)(,)
xyxy
UU
T
•
•
⋅≡
.      (4.12) 
                                                      7
 R < f си гна л на в ыходе ли нзы предста в ля ет ра сходя щу юся в олну (R > 0). Если ж е
и сточни к сфери ческ и х в олн ра сполож ен в фок у се ли нзы и ли зерк а ла ( R = f ), то
фа за си г на ла на в ыходе (в ра ск рыв е) бу дет постоя нной ( R1 → ∞ ), что
соотв етств у ет си нфа зному ра спределени ю поля в плоск ой в олне (ри с.4.2 а ÷ d).
         f            f         f                 f          f           f           f
              a)                       b)                        c)            d)
                                                 Ри с. 4.2
Последни й слу ча й ( R = f ; R1 → ∞ ри с.4.2 d ) на шел ши рок ое ра спростра нени е в
а нтенной тех ни к е при си нтезе у зк и х Д Н , к оторые форми ру ются в да льней зоне
на ра сстоя ни и z ≥ 2 ⋅ D 2 / λ и и меют в и д (3.54). Е сли в к а честв е облу ча телей
и спользов а ть реа льные а нтенны, на при мер, ру порные и ли в олнов одные, то
а мпли ту да поля в ра ск рыв е определя ется в и дом и х Д Н и бу дет, к а к пра в и ло,
спа да ющей от центра к пери фери и . В этом слу ча е простра нств енный спек три ли
Д Н си стемы форми ру ется та к ж е в да льней зоне, но и меет более слож ный в и д, чем
в ыра ж ени е (3.54).
 4.2. Реал изацияФ урьепреобразов ан ий пол яобъектов с пом ощ ью л ин зов ы х и
                                    зеркал ьн ы х с ис тем
      Если ра ссма три в а ть поле любог о объек та , осв еща емог      о плоск ой в олной, в зоне
Ф ренеля, то оно и меет слож ный в и д (3.25) и предста в ляет собой, к а к в и дно и з этог      о
в ыра ж ени я , су перпози ци ю сфери ческ и х в олн в па ра к си а льном при бли ж ени и .
Ф у рье-обра з и ли простра нств енный спек трэти х объек тов форми ру ется в и х да льней
зоне. О к а зыв а ется , что, и спользу я соби ра ющи е ли нзы и ли                      зерк а ла ,
простра нств енный спек тр мож но сформи ров а ть в зоне Ф ренеля . В эти х слу ча я х
к в а дра ти чные фа зов ые на беги ра сходя щи хся в олн объек та (3.25) к омпенси ру ются
к в а дра ти чными фа зов ыми сдв и га ми обра тног  о зна к а , да в а емыми ли нзой. Пок а ж ем
это.
        4.2.1. Ф орм иров ан иепрос тран ств ен н ого спектрапри обл учен ии объекта,
                  распол ож ен н ого в пл отн ую к л ин зе, пл ос кой в ол н ой
      Пу сть объек т АА ра сполож ен слев а от ли нзы в плотну ю к ней и осв еща ется
плоск ой в олной U 0 exp[ jkz ] с ну лев ой простра нств енной ча стотой Ω (ри с. 4.3).
                                                                  •
Если объек т и меет к оэф фи ци ент пропу ск а ни я T 0 ( x1, y1 ) то поле на в ыходе
объек та , на зыв а емое, полем объек та , и меет в и д
                          •                 •
                    U 0 ⋅ T 0 ( x1, y1) ≡ U ( x1, y1) .                                      (4.12)
Страницы
- « первая
 - ‹ предыдущая
 - …
 - 5
 - 6
 - 7
 - 8
 - 9
 - …
 - следующая ›
 - последняя »
 
