Линзы
Параболические рефлекторы можно заменить линзами, которые обладают похожими свойствами в фокусировании приходящего излучения. При этом можно провести аналогию с оптическими телескопами. Существуют два основных класса телескопов: рефлекторы и рефракторы. Параболическую антенну можно представить как параболическое зеркало (отражатель), которое концентрирует приходящее излучение в фокусе, где расположен окуляр (облучатель). Точно так же оптический рефракционный телескоп использует линзу вместо зеркала. Линзы действуют при значении коэффициента преломления больше единицы и для применения в сантиметровом диапазоне волн часто изготавливаются из диэлектрического материала, обладающего свойством замедления бегущих волн и перенесением их таким образом в фокус. Принцип действия диэлектрической линзы и соответствующая диаграмма траектории лучей приведены на рисунке:
Принцип действия диэлектрической линзы
Коэффициенты усиления и диаграммы направленности для линз аналогичны соответствующим характеристикам параболических рефлекторов, и ослабление облучения к краям антенны для них необходимо по тем же причинам. Получить равномерное облучение линзы н так просто, и оказывается, что длиннофокусные линзы облучаются более равномерно, чем короткофокусные. К тому же длиннофокусные линзы легче и тоньше. Вместе с тем линзы можно трансформировать, уменьшая их вес и объем, без серьезного воздействия на эффективность их работы.
Длиннофокусные и короткофокусные линзы
Облучатели для линз выполняют те же функции, что и облучатели для параболических рефлекторов. На практике фокусное расстояние линзы выбирается примерно равным размеру ее апертуры. Это больше, чем обычно имеют параболические рефлекторы, следовательно, облучатель должен обладать более направленным действием. Как правило, для линз применяются рупорные облучатели. Чтобы избежать попадания паразитного излучения на вход облучателя, стенки рупора просто удлиняют вплоть до линзы, как это показано на рисунке:
Антенна на диэлектрической линзе
Хотя данный облучатель внешне напоминает традиционный рупорный облучатель, его размеры по абсолютному значению делаются больше обычных, чтобы он мог работать по принципу антенны. Апертура линзы может достигать диаметра рефлектора антенны соответствующего размера для данного диапазона частот. Коэффициент преломления диэлектрических линз можно изменять путем введения распределенных по объему металлических шариков, стержней или дисков, и таким образом изготавливать искусственные диэлектрические материалы.
Также читайте:Впрессовка фольги в стекловолокно
Эффективность антенны
