http___radartutorial.de_06.antennas_Cassegrain-Anten.tr.html_1.xml
1.1 2.1 3.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5.1 6.1 7.1 7.2 7.3 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 14.1 14.2 14.3 15.1 16.1
The Cassegrain Antenna Figure 1: Principle of a Cassegrain telescope Figure 1: Principle of a Cassegrain telescope Sieur Guillaume Cassegrain was a French sculptor who invented a form of reflecting telescope. A Cassegrain telescope consists of primary and secondary reflecting mirrors. In a traditional reflecting telescope, light is reflected from the primary mirror up to the eye-piece and out the side the telescope body. In a Cassegrain telescope, there is a hole in the primary mirror. Light enters through the aperture to the primary mirror and is reflected back up to the secondary mirror. The viewer then peers through the hole in the primary reflecting mirror to see the image. Figure 2: A Cassegray antenna used in a fire-control radar. Figure 2: A Cassegray antenna used in a fire-control radar. In telecommunication and radar use, a Cassegrain antenna is an antenna in which the feed radiator is mounted at or near the surface of a concave main reflector and is aimed at a convex subreflector. Both reflectors have a common focal point. Energy from the feed unit (a feed horn mostly) illuminates the secondary reflector, which reflects it back to the main reflector, which then forms the desired forward beam. horizontal Figure 3: Principle of a polarization changing plate horizontal Figure 3: Principle of a polarization changing plate There is a possibility to avoid the disadvantage the shadow of the secondary reflector and its mounting struts. The solution is found in antennae such as the tracking radar SkyGuard, manufactured in the company Oerlikon/Contraves AG. The subreflector reflects only horizontally polarized waves and let vertically polarized ones pass. The primary reflector reflects all waves. To achieve that, a plate is appropriately placed in front of the primary reflector instead of a hyperbolic metal reflector. This reflector consists of quart-wave plate (λ /4) with slits at an angle of 45° and a horizontally oriented metal grid. The transmitted pulse leaves the horn radiator as, for instance, a left-hand circular polarized wave. The wave passes first the quarter-wave-plate and is transformed into a linear-horizontally polarized wave. This wave will be reflected on the horizontal strained wires. The wave passes the quarter-wave-plate again but from the other side. The orientation of the fins is mirrored now and appears rotated by 90 degrees. This has the effect, that the former change of polarization is rescinded. Therefore, a left-hand circular polarized wave travels back to the primary parabolic reflector. The metallic reflection on the primary parabolic reflector will change the left-hand circularly polarized wave to a right-hand one. After passing the quarter-wave-plate a third time, this right-hand circular polarized wave will become a linear vertically polarized wave. This one can cross the subreflector grid without interaction and is emitted therefore vertically polarized toward targets. In reception mode, the inverse path is followed. The polarization changing plates you can see by the antennae of the tracking and command guidance radar system for the SA-8 “Gecko” surface-to-air missile (NATO reporting name “Land Roll”).
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 14.1 15.1
Cassegrain- Anten Resim 1: Bir Cassegrain teleskobu çalışma prensibi Cassegrain- Anten Fransız heykeltıraş Sieur Guillaume Cassegrain aynalı teleskopun özel bir biçimini yaptı. Bir Cassegrain teleskop iki aynadan oluşur: Ana ayna ve tali ayma. Geleneksel bir teleskopta ise ışınlar ana aynada toplanır ve adeseye yönlendirilir. Işık teleskoptan çıkarak gözlemciye gelir. Cassegrain teleskopta aynanın ortasında bir delik yer almaktadır. Ana ayna vasıtasıyla ışık toplanır ve ikinci aynaya gözlem deliğine yönlendirilir. Gözlemci ikinci aynada resmi ana aynadaki delik vasıtasıyla görür. Resim 2: Atış Kontrol Radarı Cassegrain Anteni Resim 2: Atış Kontrol Radarı Cassegrain Anteni Telekomünikasyon ve radar uygulamalarında kullanılan Cassegrain antenlerde boynuz konkav biçimde ki yansıtıcı yüzeyinin biraz üzerinde bulunur ve ışınlar konveks biçimli ana yansıtıcının odak noktasına yakın bir yerde bulunan ikinci bir yansıtıcıya yönlenir. Besleme ünitesi enerjisi (çoğu kez boynuz besleyici), ikincil yansıtıcıdan ana yansıtıcıya yönlenir ve orada ikinci defa yansıtılarak ışınlar bir demet biçiminde anteni terk eder. yatay Resim 3: Bir polarizasyon değiştiren plaka prensibi yatay Resim 3: Bir polarizasyon değiştiren plaka prensibi „Gölgeleme” olumsuzluğunun Oerlikon/Contraves AG firmasınca imal edilen SkyGuards model çoklu-izleme radarında olduğu gibi halledilmesi mümkün olabilmiştir. İkinci yansıtıcı sadece yatay polarizeli dalgaları, birincil yansıtıcı ise metal yüzeyi ile tüm elektromanyetik dalgaları yansıtır. Burada bir dairesel polarizeli dalganın yansıma sonrasında dönüş yönünün aksi yöne çevrilmesi gibi özelliğini görmekteyiz. Birincil yansıtıcının önüne ikincil yansıtıcı olarak bir levha konulur. Bu levha iki düzlemden oluşur: İlki polarizasyon düzlemine 45° lik bir açıda, λ/4 lük bir mesafede konulmuş düz fakat enli lamellerden oluşan bir polarizasyon değiştirici katman. Bu levhadan ilk geçişlerde sola dönen dairesel polarizeli dalgalardan doğrusal yatay polarizeli dalgalar meydana gelir. İkinci katmanda ise doğrusal yatay polarizeli dalgalar için bir yansıtıcı gibi çalışan gerili ince yatay teller bulunmaktadır. İkincil yansıtıcıyı geçişte sağa dönen dairesel polarizeli dalgalardan doğrusal dikey polarizeli dalgalar oluşur. Bu yansıtıcının dairesel dalgalar için bir engelleme özelliği bulunmamaktadır. Örneğin boynuz ışıyıcıyı terk eden dalgalar sola dönüşlü dairesel polarizeli dalgalar olsun, bu durumda polarizasyon değiştirici levhayı ilk geçişte bir doğrusal yatay polarizeli meydana gelir ve bu ikincil yansıtıcıda yansıtılır. Aynı levhanın diğer tarafından geçilmesi durumunda levha bir aynalama görevi yapar. Böylece levha dalgalara göre sanki 90° kadar döndürülmüş gibidir! Bu durumda dalgalar geldiği özgün polarizasyonuna dönüşür: Burada dalgalar keza sola dönüşlü dairesel polarizasyonludur. Polarizasyon değiştirici plakaları ateş kontrol radarı SA-8 „Gecko” antenlerinde görmek mümkündür.