Lentile dielectrice

Lentile dielectrice

Lungimea ceruta pentru construirea unui horn cu o aparatura suficient de larga pentru a genera un fascicol principal ingust poate fi micsorata daca amplasam o lentila de plexiglas in gura gornului.

Lentila functioneaza exact ca o lentila optica. Este confectionata dintr-un dielectric cu permitivitate mai mare decat a aerului, asadar va incetini o unda ce trece prin ea. In figura 22 putem vedea o aproximare a teoriei undelor pentru lentile. Fie raza ce pleaca din punctul F, de pe partea convexa a unei lentile plane - convexe, intalneste lentila A, trece prin ea si o paraseste prin punctul B. O putem compara cu raza ce se deplaseaza de-a lungul axei, din F in T, parasind lentila in punctul P.

Fig. 22.

Pentru ca cele doua raze sa parcurga distanta de la F la planul ec in perioade de timp egale este necesar ca:

(27)

unde c este viteza medie in aer, iar v este viteza medie in dielectric.

Ecuatia (27) se poate scrie

Inlocuim pe FA, FT si TP-AB cu r, h si x, conform figurii 22 si obtinem

(6.28)

Relatia intre vitezele v si c este:

unde e_r este permitivitatea relativa a materialului din care e confectionata lentila. Valoarea se numeste indice de refractie n, deci v=c/n. Inlocuind in ecuatia (28) putem elimina viteza undei in aer c, obtinand:

Din triunghiul TAF, relatia intre x si r, h, q este:

x = r cos q-h

Ecuatia (29) devine:

x = h +n(r cos q - h)

adica

r(n cos q - 1) = h(n-1)

sau

r = h(n-1)/(n cos q

Aceasta ecuatie reprezinta coordonatele polare ale unei hiperbole, si ea defineste curba suprafetei convexe a lentilei.

Daca distanta focala h este mica, grosimea lentilei pe axa (TP) va fi mare, obtinandu-se un dispozitiv atat de greu cat si butucanos. Cu conditia ca aplicatia sa aiba o frecventa fixa, greutatea si structura lentilelor poate fi imbunatatita prin inlaturarea zonelor care au grosimea de o lungime de unda. Aceste zone pot fi inlaturate fie de pe partea convexa, fie de pe partea plana a lentilelor, dupa cum se poate observa in figura 23.

Fig. 23.