Рупорнолинзовая антенна.

Она представляет собой сочетание металлического рупора и специальной линзы, действие которой аналогично действию оптической линзы.

Принципиально возможно использование в качестве антенны только одного рупора без линзы. В этом случае сочетание рупора и питающего его волновода обеспечивается хорошее согласование, которое сохраняется в широкой полосе частот. Но, с другой стороны, в раскрыве рупора поле оказывается не синфазным, что является существенным недостатком рупорных антенн (это приводит к уменьшению эффективной площади раскрыва).

Допускается изменение фазы в отдельных точках до p/2, однако при этом используется 80% площади раскрыва и для получения G = 40 дБ длина рупора должна быть 20 ÷ 30 м в сантиметровом диапазоне.

Выровнять фазу сигнала на выходе рупорной антенны можно, либо использованием линз, либо применением сектора параболоида вращения.

В первом случае антенна будет рупорнолинзовая, во втором рупорно-параболическая.

В рупорнолинзовых антеннах применяют два типа линз – металлодиэлектрические и металлические.

Металлодиэлектрические линзы по существу мало отличаются от оптической линзы.

Металлодиэлектрик представляет собой среду, состоящую из металлических частиц, изолированных друг от друга и образующих пространственную решетку. Изолируют металлические частицы друг от друга при помощи твердого диэлектрика, которая не только изолирует металлические частицы друг от друга, но осуществляет крепление частиц.

При воздействии электромагнитного поля на металлодиэлектрик происходит явление, аналогичное поляризации диэлектрика. Путем соответствующего подбора размера, расположения и конфигурации металлических частиц получают металлодиэлектрическую линзу, по свойствам приближающуюся к оптической линзе.

Металлодиэлектрические линзы получили широкое применение в начальный период развития многоканальных РРЛ в США. Эти антенны при G >> 40 дБ имеют низкий по сравнению с другими антеннами уровень боковых лепестков

(Gзащ » 70 дБ), Gзам j=180°= 130 дБ и Gзам j=90°= 120 дБ.

Весьма ценным свойством рупорнолинзовой антенны является хорошее согласование с питающим фидером (коэффициент отражения 1,5 ÷ 2 %). Конструктивно такие антенны сложны и дороги, а также относительно громоздки. В последнее время они заменяются более простыми по конструкции рупорно-параболическими антеннами.

Металлические линзы, несмотря на то, что они более просты по конструкции и сравнительно дешевы, не получили широкого применения в антеннах многоканальных РРЛ, так как коэффициент преломления линзы сильно зависит от частоты, что и ограничивает полосу пропускания антенны.

Слабонаправленный рупор своим раскрывом направлен на зеркало. Энергия, отраженная от зеркала, в виде сферической волны падает на линзу, в виде параллельных пластин имеющие отверстия (обычно круглые) прозрачные для радиоволн. При проникновении волны через отверстие происходит изменение фазы поля волны, причем это изменение происходит в сторону опережения.

Подбором размеров и расположения отверстий на линзе выравнивают фазу сигнала на выходе антенны.

У этой антенны при G = 39 дБ Gj=90° > 50 дБ, коэффициент отражения 5 % в полосе 300 МГц со средней частотой 3640 МГц.