Lentila Luneberg

O lentilă Luneberg  este o lentilă în care indicele de refracție nu este constant, ci variază după o anumită lege în funcție de distanța de la centru în lentilele sferice sau față de axă în lentilele cilindrice . De obicei, legea modificării indicelui de refracție este aleasă în așa fel încât, la trecerea printr-o lentilă, razele paralele să fie focalizate într-un punct de pe suprafața lentilei, iar cele emise de o sursă punctiformă pe suprafață formează un fascicul paralel.

Un design similar de lentile a fost propus pentru prima dată de matematicianul german/american Rudolf Lüneberg .

Lentila EPR Luneberg

Lentila Luneberg, parțial acoperită cu un material conductiv, are o zonă de împrăștiere eficientă uriașă (în raport cu dimensiunea reală) la unghiuri largi de iradiere. RCS maxim realizabil al unei lentile sferice Luneberg este definit ca

unde  este raza lentilei și  este lungimea de undă [1] .

Aplicație

Lentilele Luneberg sunt utilizate pe scară largă în tehnologia cu microunde . O astfel de utilizare este crearea de obiecte foarte reflectorizante. În special, lentilele Luneberg sunt utilizate în rachetele țintă pentru a simula zona de împrăștiere efectivă a țintelor reale cu dimensiuni mai mari (de exemplu, avioane de luptă) [2] .

Utilizarea unor astfel de lentile în tehnologia optică este îngreunată de dificultățile tehnice în fabricarea lentilelor cu indice de refracție variabil, ceea ce determină costul ridicat al acestora. Uneori, pentru a simplifica tehnologia de producție, astfel de lentile sunt asamblate din elemente discrete - cuburi mici cu indici diferiți de refracție.

Aplicații radar

Lentila Luneberg a rămas multă vreme decât o curiozitate matematică, până când a fost folosită ca formator de fascicul în radarul american AN / SPG-59 la începutul anilor 1960 .

Radarul AN/SPG-59 a fost unul dintre primele radare în sistem phased array (PAR) din lume. Spre deosebire de radarele PAR moderne, unde modelul spațial al fasciculului este format folosind defazatoare controlate , radarul AN / SPG-59 a folosit o lentilă Luneberg situată în suprastructura navei. Alegerea acestei tehnologii s-a datorat lipsei de defazatoare compacte și fiabile în bandă C în anii 1960 .

Câteva mii de elemente de recepție și transmisie au fost amplasate pe suprafața lentilei. Când unul dintre elementele de transmisie a format o undă radio sferică pe suprafața lentilei, lentila a transformat-o într-o undă cu fronturi plan-paralele, a cărei imagine de fază a fost luată de elementele receptoare și transmisă la un emițător sferic situat pe vârful suprastructurii în formă de clopot. Astfel, emițătorul sferic a format un fascicul în spațiu, a cărui direcție corespundea poziției pe lentila a elementului emițător.

Unda reflectată a fost recepționată de trei receptoare sferice situate de-a lungul perimetrului suprastructurii și separate unul de celălalt cu 120° în azimut. Semnalele de la câteva mii de receptoare de trei antene au fost combinate și alimentate la lentila Luneberg, care a focalizat semnalul pe unul dintre elementele de recepție, a cărui poziție pe suprafața lentilei corespundea cu poziția țintei în spațiu.

O versiune de testare a radarului a fost testată pe nava de testare Norton Sound AVM-1 din iunie 1964 până în iulie 1966. Testele au evidențiat fiabilitatea scăzută a echipamentului, pierderi mari de putere în lentilă și calitate slabă a conversiei undelor sferice în plan (nivel ridicat al lobilor laterali ai modelului de radiație). Mai târziu, dezvoltarea radarului a fost întreruptă din cauza limitării lucrărilor la proiectul Typhon.

Note

  1. ↑ V. O. Kobak. reflectoare radar. Cu. 195.
  2. ↑ Supersonic Target Rockets Arhivat pe 24 septembrie 2018 la Wayback Machine .

Link -uri

Literatură