Im Fernmeldewesen und Radar ist eine Antenne von Cassegrain eine parabolische Antenne, in der der Futter-Heizkörper an oder hinter der Oberfläche des konkaven parabolischen Hauptreflektor-Tellers bestiegen wird und auf einen kleineren konvexen sekundären vor dem primären Reflektor aufgehobenen Reflektor gerichtet wird. Der Balken von Funkwellen vom Futter illuminiert den sekundären Reflektor, der es zurück zum Hauptreflektor-Teller widerspiegelt, der widerspiegelt, dass es wieder nachschickt, um das gewünschte zu bilden.

Geometrie

Der primäre Reflektor ist ein paraboloid, während die Gestalt des konvexen sekundären Reflektors ein hyperboloid ist. Die geometrische Bedingung, für einen zusammenfallen gelassenen, Flugzeug-Welle-Balken auszustrahlen, besteht darin, dass die Futter-Antenne am weiten Fokus des hyperboloid gelegen wird, während der Fokus des primären Reflektors mit dem nahen Fokus des hyperboloid zusammenfällt. Gewöhnlich werden der sekundäre Reflektor und die Futter-Antenne auf der Hauptachse des Tellers gelegen. Jedoch im Ausgleich Konfigurationen von Cassegrain ist der primäre Teller-Reflektor, und sein Fokus und der sekundäre Reflektor asymmetrisch, werden zu einer Seite des Tellers gelegen, so dass der sekundäre Reflektor den Balken nicht teilweise versperrt.

Vorteile

Dieses Design ist eine Alternative zum allgemeinsten parabolischen Antenne-Design, genannt "Vorderfutter", in dem die Futter-Antenne selbst aufgehoben vor dem Teller am Fokus bestiegen wird. Ein Vorteil des Designs von Cassegrain besteht darin, dass die Futter-Antennen und verbundenen Wellenleiter und "Vorderende" Elektronik auf oder hinter dem Teller gelegen, aber nicht in der Vorderseite aufgehoben werden können, wo sie einen Teil des aus dem Amt scheidet Balkens blockieren. Deshalb wird dieses Design für Antennen mit dem umfangreichen oder komplizierten Futter, wie Satellitenverkehr-Boden-Antennen, Radiofernrohre und die Antennen auf einigen Nachrichtensatelliten verwendet.

Ein anderer Vorteil, der in Satellitenboden-Antennen wichtig ist, besteht darin, dass, weil die Futter-Antenne vorwärts, aber nicht rückwärts zum Teller als in einer vordergefütterten Antenne geleitet wird, der Überlauf sidelobes verursacht durch Teile des Balkens, die den sekundären Reflektor verpassen, aufwärts zum Himmel aber nicht abwärts zur warmen Erde geleitet wird. Im Empfang von Antennen reduziert das Empfang des Boden-Geräusches, auf eine niedrigere Antenne-Geräuschtemperatur hinauslaufend.

Ein anderer Grund dafür, das Design von Cassegrain zu verwenden, soll die im Brennpunkt stehende Länge der Antenne vergrößern, um das Feld der Ansicht zu verbessern, Parabolische in Parabolantennen verwendete Reflektoren haben eine große Krümmung und kurze im Brennpunkt stehende Länge, um den Brennpunkt in der Nähe vom Mund des Tellers ausfindig zu machen, die Länge der Unterstützungen zu reduzieren, die erforderlich sind, die Futter-Struktur oder den sekundären Reflektor zu halten. Das im Brennpunkt stehende Verhältnis (F-Zahl, das Verhältnis der im Brennpunkt stehenden Länge zum Teller-Diameter) typischer parabolischer Antennen ist 0.25 - 0.8, im Vergleich zu 3 - 8 für parabolische Spiegel, die in optischen Systemen wie Fernrohre verwendet sind. Ein "flacherer" parabolischer Teller mit einer langen im Brennpunkt stehenden Länge würde verlangen, dass eine unpraktisch wohl durchdachte Unterstützungsstruktur das Futter starr in Bezug auf den Teller hält. Jedoch besteht der Nachteil dieses kleinen im Brennpunkt stehenden Verhältnisses darin, dass die Antenne ein kleines Feld der Ansicht, die winkelige Breite hat, die es effektiv einstellen kann. Moderne parabolische Antennen in Radiofernrohren und Nachrichtensatelliten verwenden häufig Reihe von um den Brennpunkt gebündeltem feedhorns, um ein besonderes Balken-Muster zu schaffen. Diese verlangen gute sich konzentrierende Eigenschaften außer Achse. Der konvexe sekundäre Reflektor von Cassegrain vergrößert die im Brennpunkt stehende Länge, und so das Feld der Ansicht, so verwenden diese Antennen gewöhnlich ein Design von Cassegrain.

Die längere im Brennpunkt stehende Länge verbessert auch crosspolarization Urteilsvermögen des Futters außer Achse, das in Satellitenantennen wichtig ist, die die zwei orthogonalen Polarisationsweisen verwenden, um getrennte Kanäle der Information zu übersenden.

Ein Nachteil von Cassegrain ist, dass das Futter-Horn (Er) einen schmaleren beamwidth (höherer Gewinn) haben muss, um seine Radiation auf den kleineren sekundären Reflektor, statt des breiteren primären Reflektors als in vordergefütterten Tellern einzustellen. Die winkelige Breite, die der sekundäre Reflektor am Futter-Horn entgegensetzt, ist normalerweise 10 ° - 15 °, im Vergleich mit 120 ° - 180 °, die der Hauptreflektor in einem vordergefütterten Teller entgegensetzt. Deshalb muss das Futter-Horn eine größere Öffnung für eine gegebene Wellenlänge haben.

Geschichte

Das Antenne-Design von Cassegrain wurde vom Fernrohr von Cassegrain, einem Typ des nachdenkenden Fernrohrs entwickelt 1672 angepasst und hat dem französischen Priester Laurent Cassegrain zugeschrieben. Die erste Antenne von Cassegrain wurde erfunden und in Japan 1963 durch NTT, KDDI und Mitsubishi Elektrisch gebaut. Die 20 Meter i-1 Antenne, die an 6.4, 4.2, und 1.7 GHz bedient ist, und wurden im Oktober 1963 in den ersten Satellitenfernsehen-Relaisexperimenten jenseits des Pazifik verwendet.

Siehe auch

• Reflektor von Cassegrain

Links

• Subreflektor-Designartikel von Cassegrain