2 / 15
В.О. Гладышев, А.А. Терешин, А.В. Яворский, Д.Д. Базлева
2
В 2008 г. была разработана подвижная полусферическая антенна
с линзой Люнеберга [7]. Антенна предназначена для приема сигналов
со спутника, устанавливают ее на крыше транспортного средства.
Она является фокусирующим устройством с очень большим угловым
экранированием. Антенна работает в Ku-диапазоне частот и осуще-
ствляет связь между спутником и быстро двигающимся транспорт-
ным средством.
В 2011 г. группой китайских исследователей предложена конст-
рукция антенны миллиметрового типа с веерной диаграммой, по-
строенной на базе цилиндрической линзы Люнеберга [8]. Антенну
условно можно разделить на две части: модифицированную цилинд-
рическую линзу Люнеберга и излучатель. Модифицированная линза
Люнеберга состоит из двух параллельных пластин, пространство ме-
жду которыми заполнено только воздухом, и поэтому в пластинах
отсутствуют диэлектрические потери. Плоская линейная коническая
антенна слотового типа вставлена в воздушный промежуток между
параллельными пластинами и установлена на границе линзы в каче-
стве антенного фидера.
В последнее время значительный интерес проявляется именно
к оптическим линзам Люнеберга, что объясняется широкими воз-
можностями их применения для решения задач космической геоде-
зии и других фундаментальных задач.
В работе впервые рассмотрена задача описания процесса распро-
странения лазерного излучения в линзе Люнеберга с учетом эффек-
тов оптики движущихся сред. Полученные результаты могут быть
учтены при изготовлении микроспутника нового поколения.
Постановка задачи.
В качестве примера использования линзы
Люнеберга в современных спутниковых системах можно привести
автономную лазерную сферическую стеклянную отражательную сис-
тему — микроспутник «Блиц», который находился на солнечной гео-
синхронной круговой орбите три года. Спутник предназначен для
изучения научных проблем в области геофизики, геодинамики и тео-
рии относительности, а также для решения задач высокоточного из-
мерения и долгосрочного прогнозирования орбит специализирован-
ных навигационно-геодезических космических аппаратов.
Высота
h
орбиты данного спутника составляла 835 км. Линза
Люнеберга, которая использовалась в его конструкции, состоит из
двух частей (рис. 1): центрального шара радиусом
2
53,5 мм
R
и
внешнего мениска радиусом
1
85 мм,
R
при этом половина внешне-
го мениска имеет зеркальное покрытие. Центральный шар изготовлен
из тяжелого флинта с показателем преломления
2
1, 7647,
n
а внешний мениск — из легкого крона с показателем преломления