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Cassegrain- Antenne


Bild 1: Prinzip eines Cassegrain Teleskops

Der französische Bildhauer Sieur Guillaume Cassegrain erfand eine Sonderform des Spiegelteleskops. Ein Cassegrain- Teleskop besteht aus zwei Spiegeln, einem Hauptspiegel und einem sekundären Spiegel. In einem traditionellen Spiegeltesleskop wird das Licht nur im Hauptspiegel gebündelt und zum Okular abgelenkt. Das Licht tritt neben dem Teleskop zum Beobachter aus. In einem Cassegrain Teleskop befindet sich in der Mitte des Spiegels ein Loch. Das Licht wird vom Hauptspiegel gebündelt und zum zweiten Spiegel zum Beobachtungsloch gelenkt. Durch das Loch im Hauptspiegel sieht der Beobachter im zweiten Spiegel das Bild.


Bild 2: Cassegrain- Antenne eines Waffenleitradars.

In denen bei Fernmelde- und Radaranwendungen genutzten Cassegrain- Antennen befindet sich der Strahler etwa an der Oberfläche des konkav geformten Primärreflektors und strahlt in Richtung des konvex geformten Sekundärreflektors, welcher sich kurz vor dem Brennpunkt des Primärreflektors befindet. Die Energie des Strahlers (meist ein Hornstrahler) wird vom Sekundärreflektor auf den Primärreflektor verteilt, wird dort ein zweites mal reflektiert und verlässt als gebündelter Strahl das Antennensystem.

VorteilNachteil
  • Der Strahler ist für Wartungszwecke leicht erreichbar und die Antenne ist auch sehr kompakt aufgebaut.
  • Leitungsverluste werden vermieden, da der Empfänger direkt am Strahler montiert werden kann.
  • Der Sekundärreflektor wirft an der effektivsten Stelle der Antenne einen Schatten auf den Primärreflektor.


Bild 3: Prinzip einer polarisationsändernden Platte

Es gibt jedoch eine Möglichkeit, den Nachteil des „Schattens” zu umgehen, wie es zum Beispiel bei der Antenne des Zielverfolgungsradar des SkyGuards der Firma Oerlikon/Contraves AG praktiziert wird. Der Sekundärreflektor reflektiert nur horizontal polarisierte Wellen, der Primärreflektor reflektiert mit seiner metallischen Oberfläche alle elektromagnetischen Wellen. Vor dem Primärreflektor ist eine Platte angebracht. Diese besteht aus Drähten, die im λ/4- Abstand in einem Winkel von 45° zur Polarisationsebene angebracht sind. Durch diese Platte wird beim erstmaligen Durchdringen aus der horizontal polarisierten eine zirkular polarisierte Welle. Beim zweiten Durchdringen wird aus der zirkular polarisierten Welle wieder eine linear polarisierte, aber jetzt ist diese Welle vertikal polarisiert!

Land Roll 
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Bild 4: Antennen der FLA- Raketenleitstation für den SA-8 Komplex „Gecko”

Die Welle verlässt den Hornstrahler also horizontal polarisiert, wird am Sekundärreflektor reflektiert, gelangt zur der polarisationsändernden Platte, wird dort zu einer zirkular polarisierten Welle und wird am Primärreflektor reflektiert. Nach dem zweiten Passieren der polarisationsändernden Platte wird aus der zirkular polarisierten elektromagnetischen Welle nun eine vertikal polarisierte Welle. Diese kann den Sekundärstrahler durchdringen und wird somit vertikal polarisiert abgestrahlt.

Die polarisationsändernden Platten sind sehr schön zu erkennen bei den Antennen der Raketenleitstation des FLA- Raketenkomplexes SA-8 „Gecko”.

Autor: Christian Wolff
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