Линза Люнебурга — чрезвычайно эффективный отражатель радиолокационной энергии, основанный на передовых принципах и технологиях изготовления.
В этом разделе рассматривается линза Люнебурга, используемая для улучшения радиолокационной видимости за счет увеличения ЭПР.
Вопрос: Что такое линза Люнебурга?
A: Есть несколько способов описать это как качественно, так и количественно. Линза Люнебурга представляет собой пассивное радиолокационное устройство, используемое для увеличения радиолокационной отражаемости цели без использования дополнительной энергии. Линзовый отражатель имеет сферическую форму и может быть выполнен в виде полной сферы или полусферы.
В: И всё, больше ничего?
A: Это гораздо больше. Идеальная линза Люнебурга представляет собой сферу, показатель преломления которой («n») варьируется от n = 1 на ее поверхности до n = 2 в центре и погружена в среду, показатель преломления которой равен показателю преломления поверхности линзы. линзу (например, n=1). В этой идеальной линзе Люнебурга индекс n плавно меняется от центра (при r=0) к поверхности (r=R) линзы (Рисунок 1), где R — радиус линзы, рассчитанный на основе этого уравнения:
n = [ 2 – (г/Р)2]0.5
Вопрос: Чем он отличается от обычного объектива?
A: В отличие от обычных линз, линзы Люнебурга сферической формы не имеют собственной прямой, центрированной оси. По этой причине любые плоские волны, падающие на линзу, встречают эффективную оптическую ось в направлении тех же самых плоских волн. В результате получается линза, которая действует одинаково с плоскими волнами независимо от направления их падения.
При идеальном показателе преломления, указанном выше, падающая плоская волна фокусируется в точке на противоположной поверхности линзы. Луч, проходящий через различные концентрические оболочки, изгибается по направлению к нормали, а затем фокусируется в точке. У линзы один фокус находится на поверхности сферы, а другой - на бесконечности.
Если вокруг фокуса поместить металлический отражатель, луч отражается и повторяет тот же путь. Каждая точка на поверхности идеальной линзы Люнебурга является фокусом параллельного излучения, падающего с противоположной стороны. Это принцип линзы Люнебурга.
Вопрос: Какова ЭПР линзы Люнебурга?
A: Радиолокационное сечение линзы характеризуется:
ЭПР = 4ϖ3R4/ 4.
Он обратно пропорционален квадрату длины волны лямбда (λ) и прямо пропорционален 4th мощность радиуса. Радарное сечение линзы Люнебурга в несколько сотен раз больше, чем у металлической сферы того же размера.
Вопрос: Как этот объектив выглядит при использовании?
A: Его можно увидеть в использовании с двумя самолетами-невидимками. Рисунок 2 и Рисунок 3.
Вопрос: Какова история линзы Люнебурга?
A: Линза основана на теории, предложенной в 1944 году Рудольфом Карлом Люнебургом, профессором математики и оптики Глазного института Дартмутского колледжа. Он родился в Германии, получил докторскую степень в Геттингене и эмигрировал в США в 1935 году.
Его основной работой стала книга «Математическая теория оптики» (издательство Брауновского университета). В ней он расширил принципы математических «загадок» и задач — а также их решений — поставленных и во многих случаях решенных в 1850-х годах Джеймсом Клерком Максвеллом (да, уравнений Максвелла).
В заключительной части этой статьи будет рассмотрена физическая конструкция практичной линзы Люнебурга.
Сопутствующий контент EE World
Устройство превращает плоскую поверхность в сферическую антенну
Линзовые антенны фокусируют несколько беспроводных лучей
Улучшенная оценка мощности сигнала автомобильного радара.
Развивающийся радар technology в АДАС
Сколько типов радаров существует?
Метаматериалы, антенны миллиметрового диапазона, трехмерный радар и голографическое формирование луча
Понимание децибел и измерений в децибелах
Почему, где и как использовать автоматическую регулировку усиления, часть 1
Внешние ссылки
Клуб любителей авиации: «Как отражатели с линзами Люнебурга используются для того, чтобы сделать самолеты-невидимки видимыми на экранах радаров»
3DFortify, «3D-печать для радиочастотных и микроволновых устройств»
Fortify, «Обновленная информация о состоянии технологий диэлектрических линз/антенн GRIN/Люнебурга для микроволновых/миллиметровых волн»
Википедия, «Люнебургская линза»
Розендаль Ассошиэйтс, «Люнебургские линзы»
RF Wireless World, «Преимущества Люнебургской линзы» | Недостатки Люнебургской линзовой антенны»
Маюракши, «Люнебургская линза»
Военные встраиваемые системы, «Эффективное сечение радара: мера скрытности»
Лаборатория Линкольна Массачусетского технологического института, «Введение в радиолокационные системы: поперечное сечение целевого радара»
РФ Кафе, «Радиолокационная секция (РКС)»
West Marine, «Выбор радиолокационного отражателя»
Национальная школа безопасности плавания на лодках (Канада), «Требования к отражателю радара для лодок»
МСЭ, «Технические параметры усилителей радиолокационных целей»