Перегляд вихідного коду сторінки Лінза Люнеберга

{{Універсальна картка}}
'''Лінза Люнеберга''' ({{lang-de|Lüneburg-Linse}})&nbsp;— [[лінза]], в якій [[показник заломлення]] не є постійним, а змінюється за певним законом залежно від відстані від центру у [[Сферична лінза|сферичних]] або від осі у {{li|Циліндрична лінза|text=циліндричних лінзах|Q=Q245679}}. Зазвичай закон зміни показника заломлення підбирається таким чином, щоб при проходженні лінзи паралельні промені фокусувалися в одній точці на поверхні лінзи, а випущені точковим джерелом на поверхні формували паралельний пучок.

Лінзи Люнеберга виготовлені з [[Діелектрики|діелектричних]] матеріалів. [[Мікрохвильове випромінювання|В мікрохвильовій]] оптиці, наприклад, використовуються лінзи з [[пінопласт]]у. У січні 2011 року було оголошено, про створення [[Кремній|кремнієвих]] лінз, що фокусують [[Інфрачервоне випромінювання|інфрачервоне]] випромінювання.

Така конструкція лінз була вперше запропонована [[Німеччина|німецько]]-[[Сполучені Штати Америки|американським]] [[математик]]ом [[Рудольф Люнеберг|Рудольфом Люнебергом]].

== ЕПР лінзи Люнеберга ==
Лінза Люнеберга, частково покрита струмопровідним матеріалом, має величезну (щодо справжніх розмірів) [[Ефективна площа розсіювання|ефективну площу розсіювання]] у широких кутах опромінення. Максимальна досяжна ЕПР сферичної лінзи Люнеберга визначається як

: <math>\sigma_\text{max} = \frac{4\pi^3 a^4}{\lambda^2},</math>

де <math>a</math>&nbsp;— радіус лінзи, а <math>\lambda</math>&nbsp;— довжина хвилі<ref>В.&nbsp;О. Кобак. Радиолокационные отражатели. с.&nbsp;195.</ref>.

== Застосування ==
[[Файл:RNLAF_F-35_F-001_05_-_Luneburg_lenses.jpg|міні|250x250пкс| Лінзи Люнеберга на [[F-35 Lightning II]]]]
Одним із застосувань лінзи Люнеберга є посилення відбиття [[Електромагнітне випромінювання|радіолокаційних хвиль]] на військових об'єктах, літаках-[[Стелс (технологія)|невидимках]] та кораблях, щоб приховати їх фактичну [[Радар|радіолокаційну]] сигнатуру або зробити їх чітко видимими для радарів у цивільному [[Повітряний простір|повітряному просторі]] чи морських зонах<ref name="Radar">{{Cite web|url=https://theaviationgeekclub.com/these-devices-make-stealth-aircraft-visible-on-radar-screens/|title=Removable Luneburg lens type radar reflectors are sometimes attached to military aircraft in order to make stealth aircraft visible during training operations, or to conceal their true radar signature|last=Leone|first=Dario|language=en}}</ref>.

Лінзи Люнеберга широко застосовуються у [[Сантиметрові хвилі|НВЧ]]-техніці. Одним з таких застосувань є створення об'єктів, що сильно відбивають [[радіохвилі]]. Зокрема, лінзи Люнеберга використовуються в ракетах-мішенях для імітації ефективної площі розсіювання реальних цілей з більшими розмірами (наприклад, бойових літаків)<ref>[http://www.buran.ru/htm/rm.htm Сверхзвуковые ракеты-мишени] {{Wayback|url=http://www.buran.ru/htm/rm.htm|date=20180924185907}}.</ref>.

Використання подібних лінз в оптичній техніці ускладнене через технічні труднощі виготовлення лінз зі змінним показником заломлення, що визначає їхню високу вартість. Іноді для спрощення технології виробництва подібні лінзи збирають із дискретних елементів&nbsp;— невеликих кубиків із різними показниками заломлення.

=== Застосування у радіолокації ===
[[Файл:Принцип_дії_лінзи_Люнеберга.png|міні| Застосування лінзи Люнеберга як формувача променя ФАР]]
Лінза Люнеберга тривалий час вважалася чимось на кшталт математичного курйозу, поки на початку 1960-х років не була використана як формувач променя в американському радарі {{li|AN/SPG-59|Q=Q4032980}}.

Радар AN/SPG-59 був одним з перших у світі радарів з [[Фазована антенна решітка|фазованою антеною решіткою]] (ФАР). На відміну від сучасних радарів з ФАР, де просторова картина променя формується за допомогою керованих [[фазообертач]]ів, у радарі AN/SPG-59 використовувалася лінза Люнеберга, розташована у надбудові корабля. Обрання цієї технології було обумовлене відсутністю у 1960-х роках компактних та надійних фазообертачів [[C-діапазон (IEEE)|C-діапазону]].

На поверхні лінзи розташовувалося кілька тисяч прийомних та передавальних елементів. Коли один із передавальних елементів формував на поверхні лінзи сферичну радіохвилю, лінза перетворювала її на хвилю з плоскопаралельними фронтами, фазова картина якої знімалася приймальними елементами й транслювалася на сферичний випромінювач, розташований на вершині дзвоноподібної надбудови. Таким чином, сферичний випромінювач формував у просторі промінь, напрямок якого відповідав положенню на лінзі випромінюючого елемента.

Відбита хвиля приймалася трьома сферичними приймачами, розташованими по периметру надбудови й віддаленими один від одного на 120° за азимутом. Сигнали з кількох тисяч приймачів трьох антен поєднувалися і подавалися на лінзу Люнеберга, яка фокусувала сигнал на одному з прийомних елементів, положення якого на поверхні лінзи відповідало положенню цілі у просторі.

Тестова версія радара випробовувалась на дослідному судні {{li|USS Norton Sound (AVM-1)|text=AVM-1 «Нортон-Саунд»|Q=Q4052260}} з червня 1964 по липень 1966 року. Випробування виявили низьку надійність обладнання, високі втрати потужності в лінзі та низьку якість перетворення сферичної хвилі на пласку (високий рівень бічних пелюсток діаграми направленості). Надалі розробка радара була припинена через згортання робіт за проєктом «Typhon».

== Застосування у військовій справі==
[[Файл:Photo 5309869717768497698 y.jpg|міні|400пкс|Принцип роботи лінзи Люнеберга]]
Лінза Люнеберга являє собою відбивач радіолокаційних променів, з одного боку покритий металізованим матеріалом. У разі радіолокаційного опромінення лінза фокусує енергію і відбиває її з великим посиленням. Наприклад, лінза Люнеберга з діаметром 44&nbsp;см може мати ефективну площу розсіювання в X-діапазоні в 100 м2. Таким чином невеликий [[Безпілотний літальний апарат|БПЛА]] може виглядати для радіолокаційної станції (РЛС) як стратегічний бомбардувальник [[Boeing B-52 Stratofortress|B-52]].

У [[Російське вторгнення в Україну (з 2022)|російсько-українській війні]] росіяни використовують пінопластові дрони-приманка «[[Гербера (БПЛА)|Гербера]]» з лінзою Люнеберга, які для РЛС виглядатимуть як «[[Shahed Aviation Industries|Шахед]]» з бойовою частиною.<ref>{{Cite web|url=https://focus.ua/uk/digital/674414-rosiyani-stavlyat-na-svoji-bpla-linzi-lyuneberga-navishcho-voni-potribni-i-chi-ye-taki-u-zsu-foto|title=Росіяни ставлять на свої БПЛА лінзи Люнеберга: навіщо вони потрібні і чи є такі у ЗСУ (фото)|date=2024-10-21|website=ФОКУС|language=uk|access-date=2024-11-15}}</ref>

== Див. також ==
* {{li|Кульова лінза|Q=Q110785226}}
* [[Гравітаційна лінза]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Література ==
* {{cytuj stronę|url=https://physicsworld.com/a/physicists-craft-luneburg-lens-from-silicon/|tytuł=Physicists craft Luneburg lens from silicon|autor=Jon Cartwright|data=2011-01-22|opublikowany=physicsworld.com|język=en|data dostępu=}}

== Посилання ==
* {{YouTube|aURuC4Ur84Q|Animation of propagation through a Luneburg Lens (Dielectric Antenna)|logo=1}}
* {{YouTube|MGsfxDq2QRo|Animation of a Maxwell's Fish-Eye Lens|logo=1}}
* {{YouTube|DsQt3oe-HO4|Animation of a Half Maxwell's Fish-Eye Lens (Dielectric Antenna)|logo=1}}
[[Категорія:Оптичні прилади]]
[[Категорія:Лінзи]]
[[Категорія:Електротехніка]]