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标准卡塞格伦天线和赋形卡塞格伦天线的基本介绍

发表时间：2020/5/25 来源：《中国电业》2019年第23期作者：单佳

[导读] 塞格伦天线因具有高增益、高分辨率，

        摘要：卡塞格伦天线因具有高增益、高分辨率，优良的电气和结构简单的特性，因此被广泛应用于通信、遥感遥测等远距离通信和高分辨雷达探测系统之中。本论文从基本概念和原理介绍标准卡塞格伦天线与赋形卡塞格伦天线。
        关键词：卡塞格伦天线，赋形格伦天线
一、引言
        在卫星通信通信中通常需要体积小、重量轻低成本、高增益高效率的天线。卡塞格伦天线是双反射面天线，具有单反射面结构、设计灵活的优点，广泛应用于雷达探测系统中。本文，从标准和赋形卡塞格伦天线的有关概念和理论出发，对标准和赋形卡塞格伦天线做基本介绍。
二、标准卡塞格伦天线和赋形卡塞格伦天线的基本介绍
2.1、标准卡塞格伦天线
2．1.1 卡塞格伦天线的概念
        卡塞格伦天线是一种抛物面天线，把馈源系统置于抛物面顶点附近，在馈源前方的焦点附近加一小反射面，以将能量反射向抛物面。这种系统源自光学中的卡塞格伦望远镜，称之为卡塞格伦天线或更广义的称为双反射面天线。
2.1.2 标准卡塞格伦天线组成
        主反射面为抛物面，副反射面为双曲面，馈源。
2.1.3 标准卡塞格伦天线原理

这就是说，从馈源发出的射线经双曲面和抛物面反射后，到达抛物面口径处是同相的，此口径称为同相口径。可以证明，任一抛物面反射线都与轴线平行，这样，由馈源发射出的球面波，经双曲面和抛物面反射后变换为平面波。双曲面的反射线可以看成从F1发出。F1是双曲面的虚焦点，F2是双曲面的实焦点。双曲面的功能是将来自实焦点F2的球面波变换为以虚焦点F1为中心的球面波。
2.1.4 卡塞格伦天线几何关系及参数

2.2 赋形卡塞格伦天线
2.2.1 赋形卡塞格伦天线原理
为了提高双反射面天线的效率，可适当修改反射面的形状，以产生所需的口径分布。所得的系统称为赋形双反面天线。其原理使馈源对副面的边缘照射很低，以减小漏益；修改副面形状，更凸一些，将入射的中央部分功率分散到主面边缘部分以获得均匀的口径振幅分布；以保证在口径处具有同相的相位分布。
2.2.2 赋形卡塞格伦天线要满足的条件

标准卡塞格伦天线的主镜为抛物面有一个固定的焦点；副镜是双曲面有两个焦点，一个焦点与抛物面的焦点重合，另一个焦点是馈源的相位中心。对于赋形的卡塞格伦天线来说，其主镜是一个焦区。副镜与主镜焦点相重合的焦点也是一个焦区，这个焦区是一条直线段，它从副面的顶点开始到标准面的焦点为止，而另一个焦点不变。本文以一种特殊的抛物面天线（卡塞格伦天线）为主线，本文主要是讲述卡塞格伦天线，因此首先介绍了标准卡塞格伦天线的基本概念、工作原理、几何图形和几个基本的参数。
参考文献：
【1】钟顺时.天线理论与技术.北京：电子工业出版社，2011年8月