无线电波是一类电磁波。光也是一类电磁波。
通过塑造一种光速变化的材料,我们可以弯曲光的传播方向,我们称之为透镜,我们称之为速度变化率折射率。
同样对于 RF,我们可以将速度变化率定义为或。
我们还以相同的方式对天线罩和抗反射涂层使用完全相同的相消干涉。
那么问题来了:为什么我们不使用透镜和̶m̶i̶r̶r̶o̶r̶s̶ 用于射频,例如用于聚焦射频波束,而不是使用复杂的定向天线?
编辑:是的,我们实际上使用镜子
无线电波是一类电磁波。光也是一类电磁波。
通过塑造一种光速变化的材料,我们可以弯曲光的传播方向,我们称之为透镜,我们称之为速度变化率折射率。
同样对于 RF,我们可以将速度变化率定义为或。
我们还以相同的方式对天线罩和抗反射涂层使用完全相同的相消干涉。
那么问题来了:为什么我们不使用透镜和̶m̶i̶r̶r̶o̶r̶s̶ 用于射频,例如用于聚焦射频波束,而不是使用复杂的定向天线?
编辑:是的,我们实际上使用镜子
在光学工程中,镜头和反射镜之间的选择通常归结为孔径直径:小于几英寸,并且可以廉价且高精度地制造镜头。更大且成本呈指数增长,因此即使是 6 英寸直径的系统通常也能更好地反射。
在 RF 频率下,一个 6 英寸的透镜大约是一个波长,因此对聚焦没有用处。直到你接近微波光谱的边缘,波长才变得足够短,镜头开始变得实用。
当然,如果您不关心成本,也不介意它非常重,您可以构建一个镜头以与 WiFi 天线一起使用。只是没有多大实际意义。
我不知道任何射频镜头使用案例
那是可以改变的。它们对于 ku 波段及以上波段很常见。想想卫星通信、雷达、点对点链路,您想要高但不能使用碟形天线,例如由于天气原因。
看看这个漂亮的镜头天线:
或者这些漂亮的插图将开放波导转换为实际天线
Luneburg 镜头可用于从光学到射频的各种应用。Luneburg 透镜通常是球形的,由具有阶梯折射率的同心壳材料制成,以实现实用目的,但理想情况下,折射率应该是连续变化的。
(图片来自www.rfwireless-world.com)
应用包括雷达反射器、微波天线和激光准直。
您可以用超材料制作镜片 - 请参阅这个Phys.org 的故事
一种具有负折射率的三维自支撑低损耗微波透镜Journal of Applied Physics 112, 073114(2012); https://doi.org/10.1063/1.4757577 Isaac M. Ehrenberg、Sanjay E. Sarma 和 Bae-Ian Wu