Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Зелкин Е.Г. Линзовые антенны

.pdf
Скачиваний:
102
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.22 Mб
Скачать

 

 

 

 

С П И С ОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

 

 

 

1.

Ф е л ь д

Я- Н., Б е н е и с о н

Л. С. Антеиио-фндерпые

устрой­

ства,

Ч. 2, Изд. ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского,

1959.

 

 

 

2.

А й з е н б е р г

Г. 3.

Антенны ультракоротких

волн. М.,

Связь-

издат,

1957.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Ф р а д и н

А.

3.

Антенны

сверхвысоких

частот.

М.,

«Сов.

радио», 1957.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Антенны

 

сантиметровых

волн.

Пер. с

англ.

Под

ред.

Я. Н. Фельда. М., «Сов. радио»,

1950.

 

 

 

 

 

 

 

5.

К ю н Р.

 

Микроволновые антенны.

Пер.

с

англ.

Под

ред.

М. П.

Долуханова, «Судостроение»,

1967.

 

 

 

 

 

 

 

6.

L u n e b e r g

R.

К.

Mathematical

theory

of

optics.

Brown

Univ., Providence,

R. I.,

1944.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

M o r g a n

 

S. P. Generalization of spherically

symmetric

len­

ses. — «Trans. IRE»,

1959, v. AP-7, № 4.

 

 

 

 

 

 

 

8.

iM.org an

 

S. P. General solution of the

luneberg

lens

pro­

blem.— «J. Appl. Phys.»,

1958, v. 29,

№ 9.

 

 

 

 

 

 

 

9.

В r a u n

E . H. Radiation characteristics of

the

Spherical

Lune­

berg Lens. — «Trans. IRE»,

1956,

v. AP-4,

2.

 

 

 

 

 

10.G u t r a a n A. S. Modified Luneberg Lens. — «J. App!. Phys.», 1954, v. 25, № 7.

11.U s l e n g h i P. L. E. A note on dielectric lenses. — «Сап. J. Phys.», 1964, v. 42.

 

12.

U s l e n g h i

P. L. E . On

the

 

generalized

luneberg lenses.—

«1ЕЕЕ Тгапс»,

1969, v. AP-17, № 5.

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

13.

M и к а э л я и

А. Л. Об одном

способе решения обратной за­

дачи

геометрической

оптики.—«ДАН

СССР»,

1952,

т. LXXXVI,

№ 5 .

 

14.

K a y

A. F. Spherically summetric lenses.—«Trans. IRE»,

1959,

AP-7, № I.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

З е л к и н

E .

Г.,

П е т р о в а

 

P.

А.

Широкоиаправленные

линзовые антенны из

неоднородного

диэлектрика. — В

кн.: Антенны.

Вып. 6.

Под ред. А. А. Пистолькорса.

М., «Связь»,

1970.

 

 

 

16.

M y e r s

S. В. Parallel plate

optics

for

rapid scanning. — «J.

Appl. Phys.», 1947, v. 18, № 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

K u n z

K. S. Propagation

of

microwaves

between a parallel

pair

of

doubly-curved conducting

surface. — «J.

Appl.

Phys.»,

1954,

v. 25, № 5.

 

 

R. F. — «J. Appl.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

R i n e h a r t

Phys.»,

1948,

v.

19, № 9.

 

 

19.

E a t o n

I. E . An

extension of

the

luneberd-tipe

lenses. — In:

Naval

Res. Lab. Washington, D. C , Rep. № 4110

(1953,

16

Febr.).

 

 

20.

Ф е л ь д

Я. H., Б ей ей с о н

 

Л. С. Антенны

сантиметровых

и дециметровых волн. Ч. 1, Изд. ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 1955.

270

21. П о н о м а р е в

Н. Г. Графический метод

построения

профи­

лей апланатических

антенн. — «Радиотехника

и

электроника», 1961,

т. VI, вып. 2.

 

 

 

 

 

 

 

22. В г о w n R. М. Dielectric bifocal lenses. — «IRE

Conv. Rec.»,

1956, v. 4, № 1.

 

 

 

 

 

 

 

23. R u s e J.

I.

Wide-angle

metalplate

optics.— «Ргос.

IRE»,

1950, v. 38, № 1.

 

 

 

 

 

 

 

24. R о t m a n

W. Wide-angle

microwave

lens for

line

source

applications. — «1ЕЕЕ

Trans.», 1963, v. AP-11, № 6.

 

 

25. M u e n z e r p

J. Radarquerschnitt and

Ruckstrahilei-genschaf-

ten von Radarreglectoren and Flugzielen. — «NTZ», 1964, В. VI, № 17.

26.

D i F r a n с i a Q. T. Spherical lenses for

infrared and micro­

waves. — «J. Appl. Phys.»,

1961, v. 32, № 10.

 

 

 

 

27.

З е л к и н

 

E . Г.,

А н д р е е в

В. А. Качание

луча

в линзе

Микаэляна.—В кн.: Антенны. Вып. 4.

Под ред. А. А. Пистолькорса.

М., «Связь».

 

 

 

 

 

 

 

 

28.

3 а б о р о в

В. П. Метод изометрического

преобразования

радиолинз. — «Радиотехника и электроника», 1959, т. IV, вып. 4.

29.

3 а б о р о в

В. П. Изометрическое

преобразование

линз по­

стоянной толщины. — «Радиотехника

и электроника», 1959, т. IV,

вып. 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30.

Р е е 1 е г

G. D. М., C o l e m a n

Н. P. Microwave

stepped-

index luneberg lenses. — «Trans. IRE»,

1958, v. AP-6, № 2.

 

31. M a t h i s

H. F. Checking desing of stepped luneberg

lenses.—

«Trans. IRE», 1960, v. AP-8, № 3.

 

 

 

 

 

32.

S c h w a r z c h i l d

K. Untersuchungen

zur

geometrischen

Optik.

Pt. II. Wiss Cottingen Math. Phys., 1905, Klasse IV.

 

33.

В в е д е и с

к и й Б. А., А р е н б е р г А. Г. Радиоволноводы.

М., Гостехиздат,

1946.

 

 

 

 

 

 

П Р Е Д М Е Т Н Ы Й У К А З А Т Е Л Ь

 

 

А

 

 

Аббе

условие 21,

22

 

Абеля

уравнение

109, 120,

133,

175

 

 

 

Аберрация 19, 20, 21, 88

 

— сферическая 20

 

Антенна

линзовая. Классифи­

кация

5

 

 

Апланат

широкоугольный

69

Астигматизм 22,

23

 

Б

Брюстера угол 46

В

Вектор Умова-Пойнтинга 14, 15 Волна вырожденная 201

дифракции 55

поперечная 200

продольная 200 Волновод плоский 37 Волновое сопротивление 13

число 13

Г

Гамильтона — Якоби

уравнение

17

 

 

Гамильтониан 17

 

 

Гюйгенса — Френеля

принцип

18

 

 

д

 

 

Дирихле формула 116

 

Джента — Шернберга

метод

78

Диаграмма направленности

9,

49

 

 

рассеяния линзы 168 Дисторсия 24 Дифракция 16

Диэлектрик искусственный 6

неоднородный 4

однородный 4

Допуск 61

на коэффициент преломле­ ния 63

максимальные искаже­ ния фронта волны 62

смещение облучателя 63, 64, 65

Дуга фокальная 89

3

Закон изменения коэффициента преломления 4, 123, 125

отражения 18

преломления 18 Зенделева область 20 Зона 42

 

 

И

 

Изгиб

прямой 210

 

— сложной

формы

211

Изображение 19

 

Искажение

фазового фронта

62,

86

 

 

— фазовое

86

 

Источник излучения

11

К

Клеро

постоянная

107, 236

уравнение

107,

236

 

Кома 21, 25, 26, 88

 

Коэффициент

затухания

в вол­

 

новоде 51

 

 

 

отражения

45,

46, 47,

54

полезного

действия

линзы

 

50,

51

 

 

 

преломления параллельных плоскостей 209

согласующего слоя 48, 49 —• стоячей волны 47 Компенсация отражений 47, 49 Кривизна поля 22, 23

Л

Ламе коэффициенты 197, 200 Линза апланатическая 9, 22, 69

— бифокальная 9, 69, 77 диэлектрическая 77

272

.

металопластинчатая 83

плосковыгиутая 73

 

шаровая 98

волповодная 37

зонированная 43

Итона — Липмана 191

Люнеберга 113

 

модифицированная

120,

 

123

 

 

, решение Брауна

124

, — Гутмана 124

 

,— Моргана 120

срасширенным лучом 168

Максвелла 105

Микаэляиа 130

обобщенная 135

металловоздушиая 7, 194 апланатическая 234

— с одним изгибом 254 , длина раскрыва 233

конусно-параболическая

221

— модифицированная 244

— неаплаиатическая 213

 

цилиндрическая

215

 

типа «гиперболического

 

косинуса»;

230

 

 

Люнеберга 234

 

R—2R

258

37

металлопластинчатая

 

, допуски

66

 

полая (двухслойная)

162

слоистая 153

с переменным коэффициен­ том преломления 104

широконаправленная 172 типа изотропного излу­

чателя 184

 

Максвелла

181

Микаэляна

178

Линия геодезическая

207

касания 216

направляющая каналовой поверхности 216

постоянной широты 230 Луч 11

саггительный 22, 23 Люнеберга линза — см. линза

Люнеберга

рефлектор — см. рефлектор

Люнеберга

М

Максвелла линза — см. линза

Максвелла

— однородные уравнения 12

 

в ортогональной кри­

волинейной системе

коорди­

нат

196

 

 

Малюса

теорема

19

 

МВЛ — см. Линза

металловоз­

душиая

 

 

Метод

геометрической

оптики

11

 

 

 

графоаналитический 74

—, метод решетки 80

— конформных

отображений

145

 

, постоянство расстоя­

ний 145

 

, свойство

сохранения

углов 145

 

эквивалентной диэлектриче­ ской линзы 240

Микаэляна — см. линза Ми­

каэляна

О

Область параксиальная 20 Оптика гауссова 20 Отражатель 187

активный 187

пассивный 187

П

Параметр кривой линии 30 Поверхность каналовая 216

параллельная 202

фокусирующая 212 Показатель преломления среды

14

Пономарева метод — см. метод

графоаналитический

 

Потери

энергии

45

 

 

 

на

отражение

46

— на

поглощение

45

 

 

—• —

постоянная

 

потерь 45

Путь

оптический

 

15

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

Радиус

геодезической

кривиз­

ны линий 204

 

 

 

 

Рефлектор Люнеберга

187

 

рассеивающий

188

Руза

метод 92

 

 

 

 

Рупор

свернутый

 

212

 

 

 

С

 

 

 

 

Скорость

фазовая

15

 

Слой

согласующий

48,

49

 

четвертьволновый

48

Снеллиуса закон

18,

46,

54, 56,

80

 

 

 

 

 

 

273

Среда замедляющая 28

немагнитная 13

непроводящая 13

ускоряющая 28

 

 

 

 

Т

 

 

 

Тейлора

ряд

203

 

 

 

Точка

апланатическая 22

 

 

 

 

У

 

 

 

Угол

излучателя

апертурный

141

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение

преломляющей по­

верхности

38

 

 

 

—> эйконала

14,

106,

114

Условие

синусов

21,

22, 70

 

 

 

 

Ф

 

 

 

Фазовая

скорость

в

волноводе

28,

57,

39

 

 

 

 

 

 

диэлектрике

7, 15

Ферма

принцип

19

 

 

Френеля формула 45

 

Функция аналитическая

145,

147

 

Ш

Шварцшнльда ряд 249

теория 212, 246

формула 242

Ширина оптимальная диаграм­ мы направленности облуча­ теля 50

 

 

Э

 

Эйконал

14

 

 

Эксцентриситет

кривой

30, 32

Эллипс

равных

краев 79

 

Эффективная

площадь

линзы

43

 

 

 

 

Я

 

Явление

дифракционное

16

Якоби теорема

17, 18, 106

Оглавление

Предисловие

 

 

 

 

 

 

3

 

Введение

 

 

 

 

 

 

3

 

Г л а в а

1. Некоторые сведения

из геометрической оптики . .

И

1.1. Уравнение

эйконала,

волновые

поверхности,

лучи.

 

 

Теорема

Якобн

 

 

 

 

12

 

1.2. Некоторые законы геометрической

оптики . . .

.

18

1.3. Изображение

точки. Параксиальная

область . .

.

19

1.4. Теория

аберрации

 

 

 

 

20

1.5. Проявление

аберраций

в

антеннах

оптического

типа

24

Г л а в а

2. Линзы из однородного

диэлектрика

 

27

2.1. Линзы с одной преломляющей

поверхностью . .

.

29

2.2. Амплитудное

распределение в

раскрыве . . .

.

33

2.3. Волиоводные

и металлопластинчатые линзы . .

.

37

2.4. Линзы из наклонных пластин

 

39

2.5. Зонированные линзы

 

41

2.6. Потери энергии

 

 

44

2.6.1. Потери в линзах из диэлектрика, вызываемые

поглощением

и отражением

 

44

2.6.2. Согласование

поверхностей

диэлектрической

линзы

 

.

47

2.6.3.Потери вследствие прохождения энергии за края линзы и неравномерного амплитудного распре­

деления

 

 

 

49

 

2.6.4. Потери

на

отражение в

металлопластинчатых

 

линзах

 

 

 

51

 

2.7. Линзы с двумя преломляющими поверхностями

. .

55

2.7.1. Линза

с

равномерным

распределением

поля

 

в раскрыве

 

57

 

2.7.2.Линзовая антенна с внешним профилем в виде «онуса с малым углом при вершине . . . . 58

2.7.3.Линзы с заданной формой диаграммы направ­

ленности

60

2.8.Допуски на изготовление линзовых антенн . . . . 61 2.8.1. Точность изготовления поверхности линзы из

 

однородного диэлектрика и допуски на ее коэф­

 

фициент

преломления

62

 

2.8.2 Точность

установки облучателя

63

 

2.8.3. Ширина рабочей полосы частот диэлектрической

 

линзы

'

65

.

2.8.4. Допуски

для металлопластинчатых линз . . .

66

275

Г л а в а

3. Апланатические

линзы из однородного диэлектрика

69

3.1. Двунреломляющая

диэлектрическая линза . . .

.

70

3.2. Плоско-выпуклая линза

 

 

 

 

 

 

72

3.3. Графоаналитический метод построения профиля апла-

 

 

натических линз

 

 

 

 

 

 

 

 

74

3.4. Диэлектрические

бифокальные линзы

 

 

 

77

 

3.4.1. Метод

Джента—Штернберга

 

 

 

 

78

 

3.4.2. Метод

решетки

 

 

 

 

 

 

 

80

3.5. Металлопластинчатая

бифокальная линза . . . .

 

83

3.6. Линза с тремя фокальными точками

фокусировки

.

93

3.7. Линза

в

форме

шара

 

 

 

 

 

 

98

Г л а в а 4. Линзы из неоднородного диэлектрика . . . .

 

104

4.1. Линза

Максвелла

 

 

 

 

 

 

 

105

 

4.1.1. Коэффициент

преломления

 

 

 

 

 

105

 

4.1.2. Траектории

лучей

 

 

 

 

 

109

 

4.1.3. Амплитудное

распределение

в раскрыве . .

.

112

4.2. Линза

Лганеберга

 

 

 

 

 

 

 

ИЗ

 

4.2.1. Коэффициент

преломления

 

 

 

 

 

114

 

4.2.2. Общее

решение

для линзы

Люиеберга . .

.

120

 

4.2.3. Модифицированная

линза

Люнебсрга . .

.

123

 

4.2.4. Приближенное

решение

 

 

 

 

 

126

 

4.2.5. Траектории

лучей

 

 

 

 

 

127

 

4.2.6. Амплитудное

распределение

в

раскрыве линзы

129

4.3. Линза

Микаэляна

 

 

 

 

 

 

 

130

 

4.3.1. Коэффициент

преломления

 

 

 

 

 

131

 

4.3.2. Траектории

лучей

 

 

 

 

 

133

 

4.3.3. Амплитудное

распределение

в раскрыве . .

.

134

 

4.3.4. Обобщенная

линза

Микаэляна

 

 

 

135

 

4.3.5. Качание луча в линзе Микаэляна

 

 

138

4.4. Расчет фокусирующих линз методом конформных ото­

 

бражений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

144

 

4.4.1. Метод

конформных

отображении

 

 

144

 

4.4.2. Расчет

фокусирующих линз . . . . .

.

147

4.5. Слоистые

линзы .

. . .

 

 

 

:

153

 

4.5.1. Слоистая линза с центральной

симметрией

.

154

 

4.5.2. Двухслойная

линза

 

 

 

 

 

 

162

Г л а в а

5. Широконаправленные

и отражательные

линзы .

.

167

5.1. Линза Люиеберга с расширенным

лучом . . . .

 

167

5.2. Широконаправлеиные

линзы

 

 

 

 

 

172

 

5.2.1. Линза с законом изменения

n—ni(Q)/\R . .

.

173

 

5.2.2. Линза типа линзы Микаэляна

 

 

 

177

 

5.2.3. Линза типа линзы Максвелла

 

 

 

181

 

5.2.4. Линза

типа

изотропного излучателя . . .

.

184

5.3. Линзовые

отражатели

 

 

 

 

 

187

 

5.3.1. Рефлектор

Люиеберга

 

 

 

 

 

187

 

5.3.2. Рассеивающий

.рефлектор

Люиеберга . . .

.

188

 

5.3.3. Линза

Итона—Липмана

 

 

 

 

 

191

Г л а в а

6. Оптика

параллельных поверхностей . . . .

 

194

6.1. Условия

существования

поперечных

и

продольных

 

волн в пространстве, ограниченном проводящими по­

 

верхностями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

195

276

6.2.Распространение электромагнитной энергии между двумя проводящими параллельными поверхностями . 202

6.3. Изгибы параллельных

поверхностей

 

 

210

6.4. Постановка задачи о расчете металловоздушной

линзы

212

Г л а в а

7.

Неапланатические

МВЛ

 

 

215

7.1. Цилиндрическая

МВЛ

 

 

 

 

215

7.2. Линза с параболическим

изгибом

 

 

 

216

7.3. Конусно-параболическая

МВЛ

 

 

 

221

 

7.3.1. Принцип работы

 

 

 

 

221

 

7.3.2. Уравнение

кривой

сечения

 

 

 

223

 

7.3.3. Уравнение

поверхности

 

 

226

 

7.3.4. Конструктивные

решения

 

 

 

229

7.4. МВЛ типа

«гиперболический косинус»

. .

. .

230

Г л а в а

8.

Апланатические МВЛ

 

 

234

8.1. Линза с центральной симметрией

(МВЛ типа

Люне­

 

 

берга)

 

 

 

 

 

 

234

 

8.1.1. Постановка

задачи

 

 

 

234

 

8.1.2. Расчет

средней поверхности

МВЛ . .

. .

234

 

8.1.3. Длина

оптического

пути

 

 

239

8.1.4.Расчет эквидистантных поверхностей МВЛ . . 239

8.1.5.Расчет МВЛ методом эквивалентной диэлектри­ ческой линзы из неоднородного диэлектрика . 240

8.1.6.Модифицированная МВЛ с центральной сим­

метрией

 

 

244

8.2. МВЛ с двумя изгибами (зеркально-рупорная

антенна) 245

8.2.1. Расчет

формы

зеркал

245

8.2.2. Выбор

формы

зеркал

249

8.2.3. Расчет

формы

изгибов МВЛ

253

8.3. Апланатическая линза с

одним изгибом . . . .

254

8.4. Линза R—2R

 

258

Таблица

значений функции q=(p,

а)

262

Список

литературы .

 

270

Предметный указатель

 

272

Зелкин Е. Г. и Петрова Р. А.

3-4;8 Линзовые антенны. М., «Сов. радио», 1974.

280 с. с ил.

Излагаются теория н расчет линзовых антенн. Рассматриваются линзы из однородного и неоднородного диэлектрика, апланатнческне и неапланатнческне. металловоздушные.

Книга рассчитана на инженеров, работающих п области антенной техники. Она может быть полезна студентам и аспирантам радиотех­ нических факультетов.

0342-00В

 

3 046(01)-74 2 7 " 7 3

6 Ф 2 Л 2

Ефим Григорьевич Зелкин Раиса Андреевна Петрова

ЛИНЗОВЫЕ АНТЕННЫ

Редактор Ю. И. Суханов Художественны/1 редактор В. Т. Сидоренко Обложка художника Б. К. Шаповалова Технический редактор 3. Н. Ратникова Корректор 3. Г. Галушкина

Сдано в набор 1 4 / V I I I 1973 г.

Подписано в печать 28/XI. 1973 г. .

Т-18043

Формат 8 4 х 1 0 8 / а ,

 

Бумага типографская № 2

Объем !4,7 усл. п. л.,

 

/4,222 уч.-нзд. л.

Тираж 8 ООО экз.

Зак. 342

Цена 86 коп.

Издательство «[Советское радио», Москва, Главпочтамт, а/я 693

 

Московская типография № 10 Союзполиграфпрома

 

при Государственном Комитете Совета Министров ьССР

 

по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.

 

Москва,

М-114, Шлюзовая

наб., 10.

 

готовятся К ВЫХОДУ В СВЕТ

в издательстве « С о в е т с к о е

р а д и о »

К а п'л у н

В. А. Обтекатели антенн СВЧ

(радиотехниче­

ский расчет и

проектирование).

 

Рассматриваются вопросы радиотехнического расчета об­ текателей СВЧ антенн, предназначенных для работы на совре­ менных летательных аппаратах, а также пути и методы улуч­ шения их радиотехнических характеристик. Приведенный ма­

териал позволит

выбрать

наиболее рациональную

конструк­

цию обтекателя

для достижения нужных

радиотехнических

параметров в заданных и

в совмещенных

диапазонах волн

при учете новых

специфических форм обтекателей

и условий

их эксплуатации. Существенное внимание уделено задачам прохождения электромагнитных волн через диэлектрические слои различных конструкций, в том числе многослойные и С включенными в них периодическими решетками металличе­ ских элементов. Приведены данные по радиотехническому рас­ чету некоторых конкретных типов радиопрозрачных обтека­

телей.

 

 

К н о р р е К. Г., Т у з о в В. М.,

Ш у р Г. И.

Частотные

и фазовые СВЧ элементы дискретной

автоматики.

 

Книга посвящена радиоимпульсным дискретным СВЧ элементам с фазовым и частотным кодированием информации. Излагаются принципы построения элементов такого рода на полупроводниковых приборах. Даются основы теории и рас­ чета параметров, частотных смесителей и переключателей. Приводятся" их основные характеристики, способы схемной и конструктивной реализации и результаты экспериментальных исследований таких элементов. Рассматриваются некоторые вопросы применения фазовых и частотных радиоимпульсных элементов в современных радиотехнических устройствах.

Книга рассчитана на радиоинженеров и научных работ­ ников.

Ц е й т л и н Н. М. Антенная техника и радиоастрономия.

Подробно излагаются физические основы радиоастроно­ мических измерений интенсивности излучения и конкретные радиоастрономические методы исследования антенн. Анализи-

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ