Выбор размеров линзы

Выбор размеров линзы. В ряде случаев требуется обеспечить качание главного лепестка диаграммы направленности в широком угле (порядка нескольких десятков градусов). Для этой цели можно перемещать всю линзовую антенну на требуемые углы. Однако этот способ в большинстве случаев непригоден из-за больших размеров и веса антенны.

Более желательным является качание диаграммы направленности посредством смещения облучателя при неподвижной линзе. Смещение облучателя из фокуса в направлении, перпендикулярном оси линзы, вызывает отклонение главного лепестка диаграммы направленности в сторону, противоположную направлению смещения облучателя.

Однако в обычных линзах такое отклонение без искажения формы диаграммы направленности возможно только в пределах малого угла (приблизительно равного удвоенной ширине диаграммы направленности линзы). При значительном смещении облучателя диаграмма направленности, отклоняясь на большой угол, вместе с тем искажается. Для того чтобы эти искажения были минимальными, применяются специальные линзы, одной из которых и является цилиндрическая линза Люнеберга.

Цилиндрическая линза, предложенная в 1944 г. Люнебергом, представляет собой вариант неоднородной линзы, позволяющий осуществить неискаженное качание луча на любой угол. Она состоит из двух круглых металлических пластин, образующих основания цилиндра, пространство между которыми заполняется диэлектриком [2]. На рисунке 2.3 представлен эскиз цилиндрической линзы Люнеберга Рисунок 2.3 – Эскиз цилиндрической линзы Люнеберга На рисунке 2.4 изображено продольное сечение одного из образцов линзы Рисунок 2.4 – Продольное сечение линзы Из условия получения указанной на проектирование ширины диаграммы направленности в горизонтальной плоскости вычислим ширину линзы по формуле: , где - ширина ДН по уровню 0.5 в плоскости направляющей; м - рабочая длина волны. м Коэффициент преломления линзы вычислим следующим образом, где - коэффициент преломления диэлектрика; - расстояние между пластинами.

Коэффициент преломления определяется материалом, из которого изготовлена линза.

Для линз из естественного диэлектрика он обычно равен [1]. Таким образом, м 2.4