散焦線

散焦線在光學中定義為光學系統的像散使得子午面和弧矢面的光線不匯聚在同一距離處而是形成一對散焦線；在電磁學中定義為衛星發射的電磁波從拋物面天線軸線的上方入射時其各條反射線在焦點的下方形成散焦線。散焦線在光學中伴隨著像散存在，影響軸外點的成像質量；在電磁學中會影響旋轉拋物面天線的增益。

基本介紹

• 中文名：散焦線
• 外文名：Caustic
• 光學中：由於像散而形成
• 電磁學中：由於天線軸線偏離衛星方向而形成
• 本質：均由電磁波束未匯聚在同一點形成
• 影響：影響成像質量、影響天線增益

簡介

光學中的散焦線

光學中的散焦線是由於光學系統存在像散而形成的。

如概述圖中所示。物體發出的球面波，經過透鏡折射後，不再是球面波，出射光束的截面一般為橢圓，但在兩處退化為直線，稱為散焦線。

兩散焦線互相垂直，分別稱為子午焦線和孤矢焦線。

電磁學中的散焦線

電磁學中的散焦線用於描述旋轉拋物面天線接收衛星發射的電磁波時因為角度的偏離所產生的“散焦”現象。

如右圖所示。當旋轉拋物面天線的軸線偏離衛星方向時，根據入射角等於反射角的原理，電磁波經反射面反射之後就一定不經過焦點，因而就形成了“散焦”。

當電磁波從拋物面軸線的上方入射時，各條反射線在焦點的下方形成一散焦線。

影響

1）光學中的散焦線會影響成像質量

散焦線是伴隨著像散出現的。任何光學系統對軸外點成像都有像散，像散嚴重時軸外點得不到清晰的像。

2）電磁學中的散焦線的存在會影響天線的增益

對於旋轉拋物面天線，其饋源安放在反射面的焦點處。由於天線軸線方向偏離衛星方向，各反射線不匯聚於焦點，形成散焦線。即使將饋源的位置從焦點處向下方移動，由於各條射線不匯聚在一起，同時相位也不一致，天線的增益會受到很大的影響。