Линза Люнеберга
Линза Люнеберга
Линза Люнеберга — это линза, в которой коэффициент преломления не является постоянным, а изменяется по некоторому закону в зависимости от расстояния от оси в цилиндрических или от центра в сферических линзах. Зачастую закон изменения коэффициента преломления подбирается таким образом, чтобы при прохождении линзы параллельные лучи фокусировались в одной точке на поверхности линзы, а испущенные точечным источником на поверхности — формировали параллельный пучок. Подобная конструкция линз была впервые предложена американским/немецким математиком Рудольфом Люнебергом.
Применение
Линзы Люнеберга нашли широкое применение в СВЧ-технике. Одним из таких использований является создание сильно отражающих радиоволны объектов. В частности, линзы Люнеберга используются в ракетах-мишенях, что позволяет имитировать эффективную площадь рассеяния реальных целей с большими размерами. В оптической технике такие линзы не используются по причине технических сложностей изготовления линз с переменным коэффициентом преломления, что определяет их высокую стоимость. В некоторых случаях для упрощения технологии производства подобные линзы собирают из дискретных элементов — небольших кубиков с различными коэффициентами преломления.
Применение в радиолокации
Линза Люнеберга долгое время оставалась не более чем математическим курьёзом, пока в начале 1960-х годов не была применена в качестве формирователя луча в американском радаре AN/SPG-59, разработанном в рамках проекта «Typhon». Радар AN/SPG-59 является одним из первых в мире радаров с фазированной антенной решёткой (ФАР). Основным его отличием от современных радаров с ФАР, где пространственная картина луча формируется с помощью управляемых фазовращателей, в радаре AN/SPG-59 была применена линза Люнеберга, установленная в надстройке корабля. Выбор этой технологии был обусловлен отсутствием в 1960-х годах надежных и компактных фазовращателей диапазона C.
Тестовая версия радара испытывалась на опытовом судне AVM-1 «Нортон-Саунд» с июня 1964 года по июль 1966 года. Испытания выявили низкую надёжность оборудования, высокие потери мощности в линзе и низкое качество преобразования сферической волны в плоскую (высокий уровень боковых лепестков диаграммы направленности). В дальнейшем разработка радара была прекращена в связи со свёртыванием работ по проекту «Typhon».
