Какой посоветуете неплохой доступный материал для широкополосной фокусировки в пределах нескольких метров на 10-20 ГГц при установке на рупор?
Условиях эксплуатации я бы это описал как 6 круга ада, раскаленные контролируемые объекты и наличие водяных паров с примесью окислителя.
до сих пор рупоры затыкали термостеклом, но без коллиматора плохо работает.

Термостекло оставьте, а за ним фторопласт. Так легче конструкцию загерметизировать будет. Ну и желательно все это корректно сосчитать, а то нагребёте на переотражениях.

дада. я не имел еще практики с двумя диэлектриками один за другим через зазор.

А переотражаться должно.
т.е. линза|воздух|стекло.

Вот пока стекло было вплотную к рупору, там переотражения малы. А если вставить линзу, то зазор появляется.

а как у фторопласа с уходом параметров при использовании в линзе, при прогреве?

Тезис неверный. Стекло должно быть либо совсем тонким, либо кратным целому числу полуволн с учетом диэлектрической проницаемости материала. Если ни то ни другое не возможно - ставьте под углом Брюстера, только поляризацию не перепутайте.
А какие у вас температуры?

под углом? это же порядка 50-60 градусов, потом сильное преломление и дифракция, распадание пучка. это в оптике, на Терагерцах под углом Брюстера легко, а на СВЧ же вся диаграмма совсем рассыпется.
ну, стекло тонкое, но вблизи антенны ближнепольная зона, отражения не так ужасны вроде. Т.е. не многим более чем от среды, а со средой антенна согласована. Пока работало. Только диаграмма чуть портилась. Предполагаю, из-за усиления поверхностной волны на выходе рупора при залезании ее в диэлектрик.

должно колебаться от 100 до 300 град теоретически. сколько до стекла и антенны доходит еще не знаю. но на стекле оседала жуткого состава пыль, которую регулярно отскребали стоместкой...

В качестве идеи может это подойдёт
http://pandia.ru/text/80/261/16296.php

думал об этом.
Эти линзы оправданы для внешней среды, где они устойчивы к УФ и прочим природным условиям.
Не уверен что это эта конструкция будет прочнее встроенной фторопластовой линзы. Еще они узкополосны. А мне от 8 до 12 гиг надо. Не уверен, будет ли выигрыш по отражению, скорее всего наоборот - требуется же трансформация моды. У среды 376 Ом, у ТЕ моды от 500 и выше (скажем, 600 если брать традиционные 15% от отсечки вверх, эквивалентно эпсилон 0.4), профиль неравномерный, должно отразиться прилично.
А в ближней зоне, где рядом ограничивающая поперечная плоскость рупора это все равно что загонять волну в волновод на границе отсечки... а обобщенно говоря, опыта по ним нет, поэтому побаиваюсь.
И еще я не понимаю, где-то пишут что профиль должен быть цилиндрический, где-то, что эллиптический... как правильно и почему так, пока не уловил.

...Пока считаю FDTD для впуклой параболической линзы.

Линзы Френеля из LTCC керамики. Печать керамической массой на 3D принтере, потом спекание. Только надо компенсацию усадки при спекании вводить, она зависит от толщины слоя. Френелевские линзы как раз выбраны чтобы толщина слоев керамики была более однородной чем у сферических линз.

Френелевские линзы? Разве они работают в полосе 40% ?

LTCC керамика конечно хорошая вещь, но это нужна спец. технология и доступ к ней. В принципе, заказать на стороне можно. Но я больше пока рассчитываю на фрезеровку.

... эх блин, ну и затрахался я выравнивать фронт в симуляторе... встроенные линзы оказывается не просто хуже работают чем выпуклые наружу... они просто трындец как плохо работают, там такие непонятки с ГУ, балансом энергии фокусируемой и паразитно излучаемой краями рупора... да,и отражения. Сейчас буду пробовать кусочные функции для разных зон рупора по ненагруженным фронтам выходной волны выводить... фигово, что не научился считать трансформирующую оптику в свое время.

Я с ними в суб-терагерцовых диапазонах сталкивался, и линзы пластиковые а не каремические были. Но работают больше чем октава.

аааа, это у меня путаница в терминологии.
я ими только линзы с радиальными проточками, или двууровневой модуляцией проницаемости, проводимости считал.


А для этих был хороший термин "corrugated" lens.... и они в общем-то довольно узкополосные и вообще капризные. Но сократить линзы из линейно-оптической на самом деле не штука.
Сложно сделать это в широкой полосе с сохранением согласования. Они и должны работать больше октавы, но надо согласовывать дискретные полосы. там есть проблемы с фронтом на краях зон, если волна идеально не укладывается и уже не сколлимирована. Для сферической волны зоны не прямо режут, а делают хитрые изогнутые поверхности.

Еще бы понять критерий, по которому вы считаете, что линза еще "работает". Судя по статье, работает "не очень".

результат моделирования получается хреновый. Линза из-за высокой проницаемости всасывает энергию в середину, вдвое уменьшая эффективную апертуру, а на краях черти что творится из-за несимметричных граничных условий в прослойке между линзой и волноводом.

Вопрос, кто-нибудь владеет формулами хотя-бы геометрической оптики для обеих поверхностей коллимирующей(равнофазной) и при этом выравнивающей амплитуду линзы?

Попыталсы вывести на бумажке через закон преломления, но как дохожу до интегрирования дифференциала первой поверхности, получается логарифмическое из которого не вывести простую формулу. А без формулы не наложить условия равномерности, т.к. оную формулу надо дифференцировать.

Зелкин, Петрова Линзовые антенны.
Амплитуду частично выравнивает мениск. Но замучаетесь ее пилить. Еще поможет облучатель с провалом в диаграмме по оси. Но проще просто взять линзу побольше диаметром.

Проще, это если линза отдельно от рупора. А мне надо как-то в имеющийся защитный кожух от рупоров запихать. Т.е. крепить прямо на рупор. Поэтому начал со встроенных в рупор линз, но убедился что не зря их все избегают.


да.. но на бумажке не могу вывести формулы для синтеза поверхности. в уравнении получается с одной стороны тангенс, с другой логарифм... За ссылку спасибо! Сейчас гляну.