174142. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés antennák nyereségének és sugárszási tulajdonságainak megjavítására dielektromos, ferromágneses, vagy ferrodielektromos anyagok alkalmazásával
3 174142 4 ahol csak faláramok és tükröződés jön létre). Ezen fizikai jelenségnek megfelelően az 1. ábrán vázlatosan fel van tüntetve egy, a rendszerre beeső E0 elektromos térerősségű síkhullám nyaláb, melynek a részkomponensekre történő (lavinaszerű) felbomlásából (mind a dielektrikumon belül, mind a dielektrikum és fém közötti térrészben létrejövő) néhány Ej, E2, E3, E4 elektromos térerősség komponens (a reflektált hullámok terjedési főirányainak megfelelően) be is van jelölve. A pontosabb fizikai kép érdekében meg kell említeni, hogy minden egyes elemi határfelület a besugárzás hatására (a Huyghens-Fresnel-Kirchhoff-féle elmélet alapján) diffrakciós elemként fogható fel, így nemcsak a főirányokba történik a hullámok továbbhaladása. Ha az 1. ábrán feltüntetett plánparalell elrendezés előtti F pontban (mely nincs végtelen távol a rendszertől) vizsgáljuk ezen E1} E2, E3, E4 elektromos térerősség stb. részkomponensből létrejövő Er eredő térerősséget, akkor kedvezően megválasztott dielektrikum és 1 távolság valamint d vastagság méretek esetén az F pontban az Er eredő térerősség értéke nagyobb, mint a dielektrikum nélküli esetben csak az 1 fém szerkezeti részről (melyet a dielektrikum tielyén Képzelünk el) egyszeri reflexió útján létrejövő térerősség. így tehát az 1. ábra szerinti elrendezéssel az E0 elektromos térerősségű hullám (primer hullám) — határfelületek között létrejövő reflexiók (hullámverődések) útján történő — komponensekre való felbontása (elméletileg végtelen számú) és azok kedvező fázissal előállított (vektoriális) szuperponálása lehetővé teszi a rendszer előtti F pontban (és környezetében) a reflexiós irányú térerősség növelését (hullámerősítést) a dielektrikum nélküli esetre vonatkoztatva. Optimális eset akkor állna elő, ha minden egyes részkomponensből származó térerősség összetevő az F pontban azonos fázissal és polarizációval (koherensen) szuperponálódna (így a vektoriális összegezés helyett az algebrai összegezés esete állna elő). Ha az 1. ábra szerinti elrendezésnél az 1 fém szerkezeti rész reflektor előtt elhelyezett 2. héjszerkezetet alkotó dielektrikumot a síkformától eltérően úgy alakítjuk ki, hogy a d vastagsági mérete és az 1 fém szerkezeti résztől való 1 távolsága a hely függvényében változik, akkor az egyes részkomponensek fázisait - az F pontra nézve az Er eredő térerősség növelése céljából — még kedvezőbben állíthatjuk elő. Így minden egyes választott F ponthoz (a hullámutak helyes megválasztásával) kiképezhetjük a legkedvezőbb geometriai alakzatot. Fentiek alapján belátható, hogy a kiválasztott F pontban a térerősség növelése nemcsak dielektromos anyaggal, hanem ferromágneses, vagy ferrodielektromos anyagokkal is megvalósítható a hullám mágneses - illetve mágneses és elektromos - komponensein keresztül az 1. ábrával kapcsolatban elmondottak szerint. Az eddigiekből az is következik, hogy a fém szerkezeti rész előtt egyidejűleg több (dielektromos, ferromágneses, vagy ferrodielektromos) héjszerkezet alkalmazásával még tovább javíthatók a kiképzett rendszer - egy pontra vonatkozó — reflexiós tulajdonságai. Mivel az 1. ábra szerinti - a találmány alapelvét bemutató — elrendezés passzív elemekből épül fel, így érvényes rá a reciproátási kritérium, vagyis ugyan az az elrendezés mind vételi, mind adási üzemmódban egyaránt használható. Az 1. ábra kapcsán tárgyaltak értelmében, ha az antennáknál az elektromágneses hullámok nyalábolását végző fém szerkezeti részek (tükör, reflektor stb.) előtt célszerűen kialakított (dielektromos, vagy ferromágneses, vagy ferrodielektromos) héjszerkezeteket alkalmazunk, akkor az elektromágneses hullámok nyalábolása (koncentrálása) lényegesen jobb hatásfokkal végezhető el a héjszerkezetek nélküli fém szerkezeti rész esetéhez képest. A találmány szerinti elrendezésekre egy periszkóp rendszernél alkalmazott lehetséges megoldások a 2. ábrán vannak feltüntetve (akár adási, akár vételi üzemmódra). A 2/a. ábránál az 1 fém szerkezeti rész, azaz fémtükör előtt a d vastagságú 2 héjszerkezet 1 távolságra - plánparalell módon - van elhelyezve, melynél az 1 térköz zérus is lehet. A periszkóp rendszer F pontjában (fókuszpont, fázisközéppont) van elhelyezve a primer antenna ill. 3 sugárzó. A 2/b. ábra szerinti változatnál az 1 fém szerkezeti rész, azaz fémtükör előtt a 2 héjszerkezet változó térközzel - és változó anyagvastagsággal - van kialakítva (görbült és változó vastagságú héj). A 2/c. ábrán feltüntetett megoldásnál egyidejűleg két — görbült és változó vastagságú — héjszerkezet kerül alkalmazásra (természetesen egyidejűleg kettőnél több héjszerkezetet is lehet alkalmazni). A 2. ábrán periszkóp rendszerek vonatkozásában bemutatott elrendezések nemcsak a sík fémtükörrel ellátott esetekre korlátozódnak, hanem értelem szerint alkalmazhatók a görbült (pl. paraboloid) fémtükönel kialakított megoldásoknál is, sőt a 2/b. és 2/c. ábrák szerinti reflektor elrendezések a passzív síktükröknél is úgyszintén alkalmazhatók. A találmány szerinti elrendezésekre egy forgásparaboloid antennánál lehetséges megoldások a 3. ábrán vannak feltüntetve (adóantenna vonatkozásában, de vevőantennákra is érvényes). A 3/a. ábra szerinti elrendezésnél a paraboloid 1 fém szerkezeti rész, mint reflektor előtt a változó vastagságú 2 héjszerkezet térköz nélkül — míg a 3/b. ábra szerinti elrendezésnél változó térközzel — van kialakítva. A 3/b. ábrán a forgásparaboloid antennánál egyidejűleg két — változó térközzel és változó vastagsággal rendelkező — héjszerkezet van alkalmazva (a héjszerkezetek száma kettőnél több is lehet). A 3. ábrán forgásparaboloid antennák vonatkozásában feltüntetett variánsok értelemszerűen hengerparabola reflektorok - vagy Cassegrain típusú antennák reflektorai - esetében is alkalmazhatók. A találmány szerinti elrendezésekre egy Hom-féle antennánál alkalmazható megoldások közül két változat, a 4. ábrán van feltüntetve (az antenna lehet akár kúpos, akár piramidális tölcsérszerkezetű). Az antenna 1 fém szerkezeti része, mint reflektora előtt a változó vastagságú 2 héjszerkezetekből a 4/a. ábránál egy darab - míg a 4/b. ábránál két darab - van alkalmazva változó térközzel. (Lehet-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
