透鏡天線是如何工作的?
透鏡天線使用曲面進行傳輸或接收。透鏡天線由玻璃製成,遵循透鏡的會聚和發散特性。它們用於 3000 MHz 及以上的高頻應用。
工作原理
如果假設光源位於透鏡的焦點上,該焦點距離透鏡為焦距,那麼光線穿過透鏡後會在平面波陣面上變成準直光或平行光。
穿過透鏡中心的光線比穿過透鏡邊緣的光線折射少。所有光線都平行於平面波陣面發出。透鏡的這種現象稱為**發散**。
如果從同一透鏡的右側向左側傳送光束,則相同的過程會反向進行。然後光束會發生折射,並在距透鏡焦距處的一點(稱為焦點)處相遇。這種現象稱為**會聚**。
上圖表示從光源到透鏡的焦點和焦距。獲得的平行光線也稱為準直光線。在上圖中,位於焦點處的光源(距透鏡為焦距)在平面波陣面上準直。這種現象可以反轉,這意味著從左側傳送的光線會在透鏡的右側會聚。
正是由於這種互易性,透鏡可以用作天線,因為相同的現象有助於利用同一根天線進行發射和接收。
上面顯示的是透鏡天線模型的影像。
為了在較高頻率下實現聚焦特性,折射率應小於 1。因此,無論折射率是多少,透鏡的目的是使波形變直。基於此,開發了 E 面和 H 面透鏡,它們還可以延遲或加速波陣面。這就是透鏡天線的工作原理。
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