Квазиоптическое фокусирующее устройство

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение электрической прочности при фокусировке излучения сверхмощных СВЧ генераторов. Устройство содержит конический упор 1 и фокусирующий элемент 2. Поставленная цель достигается тем, что фокусирующий элемент 2 выполнен в виде рефлектора, образующая поверхности которого в цилиндрической системе координат с началом в вершине рупора задана двумя уравнениями. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано, в частности, для фокусировки излучения при изучении взаимодействия электромагнитных волн с веществом. Цель изобретения - увеличение электрической прочности при фокусировке излучения сверхмощных СВЧ-генераторов. На чертеже представлен общий вид квазиоптического фокусирующего устройства и стрелками показан ход лучей в нем. Квазиоптическое фокусирующее устройство содержит конический рупор 1, угол полураскрыва которого при фокусировке волн типа Е_оп и Н_оп, возбуждаемых в питающем конический рупор1 круглом волноводе, ограничен соотношением 0 < < _Б в котором _Б= arcsin ( - длина волны, _оп- корень функции Бесселя нулевого порядка, если фокусируются волна Е_оп, или ее производной, если фокусируется волна Н_оп, а - радиус апертуры конического рупора) и фокусирующий элемент 2, выполненный в виде рефлектора, образующая поверхности которого в цилиндрической системе координат с началом в вершине рупора задана уравнениями Z = ; r = -Ztg(_Б-+) + ; где Z - текущая осевая, r - радиальная и - угловая координаты; Z - координата фокусировки излучения; r_к= ; c - константа. Исходящие при излучении СВЧ энергии из конического рупора 1 лучи отражаются от внутренней поверхности фокусирующего элемента 2 по законам геометрической оптики и сходятся в одной точке Z , которая выбрана из предъявляемых к квазиоптическому фокусирующему устройству требований. Благодаря выполнению фокусирующего элемента 2 в виде рефлектора оказывается возможным фокусировать излучение сверхмощных СВЧ-генераторов, обеспечив при этом высокую электрическую прочность устройства. (56) Хилд М. , Уортон С. Микроволновая диагностика плазмы. - М. : Атомиздат, 1968, с. 315-316.

Формула изобретения

КВАЗИОПТИЧЕСКОЕ ФОКУСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее конический рупор и аксиально-симметричный фокусирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью увеличения электрической прочности при фокусировке излучения сверхмощных СВЧ-генераторов, фокусирующий элемент выполнен в виде рефлектора, образующая поверхности которого в цилиндрической системе координат с началом в вершине конического рупора задана в уравнениях Z= , r= -Ztg(+)+ ; где Z- текущая осевая; r - радиальная и - угловая координаты; Z - координата фокусировки излучения; - угол полураскрыва рупора; r_к= , где -длина волны, а _оп - корень функции Бесселя нулевого порядка (при фокусировке волн типа Е_оп) или ее производной (при фокусировке волн типа Н_оп);
_Б= arcsin,
где а - радиус апертуры конического рупора; константа с удовлетворяет неравенству
c>r_к + + .

РИСУНКИ

Рисунок 1