CST仿真實例：龍伯透鏡天線
來源：CST仿真專家之路
更新時間：2024-06-23
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龍伯透鏡（Luneburg lens）是由若干層介電常數不同的材料制成的介質球，能使照射在透鏡上的電磁波，通過透鏡聚焦在金屬反射面的內表面上，經過反射，將反射波通過透鏡返回發射源方向。
這期我們看一下自帶案例，龍伯透鏡。
結構很簡單，金屬弧面加上介質球：
重點就是這個介質是空間不均勻的，介電常數在求中心為2，表面為1：
那么如何創建這樣的材料呢？可以利用macro->Materials-> Create Spatially Varying Material for Optical Application
選擇龍伯球模型，中心折射率為根號2：
n=√(μ_r ε_r )
其實該宏就是添加了一些VBA定義空間變化材料：
然后將球結構賦予該材料：
已經定義了頻域電磁場和遠場來看RCS，我們可以加上一個時域電場來觀察：
這里我們把頻率范圍調寬，為了時域高斯信號更清晰：
激勵源是個平面波：
仿真結束之后，可見介電常數的空間分布：
如果是絕對值Abs，中心的介電常數則是根號12，這是因為XYZ三個方向都是Eps=2。
可觀察時域結果，可見反射波比較集中：
也可觀察遠場，可見RCS在反射方向較強：
作為對比，我們將介質球換成真空材料（或排除仿真），重新仿真，可見只有金屬罩的反射波更加發散。
小結：
1. 龍伯透鏡是利用空間介電變化材料的經典案例。
2. 隨著3D打印技術的發展，基于龍伯透鏡的天線應用越來越廣：雷達反射，衛星通信，軍艦戰機，甚至5G/6G等等。
3. CST仿真龍伯天線很容易~
