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Antenna Cassegrain

Figura 1: Il principio di un'antenna Cassegrain

Figura 1: Il principio di un'antenna Cassegrain

Antenna Cassegrain

Le antenne Cassegrain sono antenne costruite secondo lo stile dell'omonimo telescopio a specchio.

Sieur Guillaume Cassegrain era uno scultore francese che inventò una forma di telescopio a riflessione. Un telescopio Cassegrain è composto da specchi riflettenti primari e secondari. In un telescopio riflettore tradizionale, la luce si riflette dallo specchio primario all'oculare e al lato del corpo del telescopio. In un telescopio Cassegrain, c'è un foro nello specchio primario. La luce entra attraverso l'apertura dello specchio primario e viene riflessa sullo specchio secondario. L'osservatore scruta attraverso il foro dello specchio riflettente primario per vedere l'immagine.

Figura 2: Antenna Cassegrain utilizzata in un radar per il controllo del fuoco.

Antenna Cassegrain utilizzata in un radar per il controllo del fuoco.

Figura 2: Antenna Cassegrain utilizzata in un radar per il controllo del fuoco.

Nelle telecomunicazioni e nei radar, un'antenna Cassegrain è un'antenna in cui il radiatore di alimentazione si trova sulla superficie o in prossimità di un riflettore primario parabolico concavo e lo dirige verso un sotto-riflettore iperbolico convesso. Entrambi i riflettori hanno un punto focale comune. L'energia proveniente dall'alimentazione (principalmente un illuminatore a tromba) illumina il riflettore secondario, che la riflette sul riflettore principale, formando così il fascio anteriore desiderato.

Vantaggi
  • Il radiatore di alimentazione è più facilmente supportabile e l'antenna è geometricamente compatta.
  • Le perdite sono minime perché il ricevitore può essere montato direttamente vicino al illuminatore a tromba.
Svantaggi:
  • I sottoriflettori di un'antenna di tipo Cassegrain sono fissati da barre. Queste barre e il riflettore secondario costituiscono un ostacolo per i raggi provenienti dal riflettore primario nella direzione più efficace.

circolare sinistra
circolare destra
orizzontale
lineare
verticale lineare

Figura 3: Principio di una piastra per il cambio di polarizzazione

circolare sinistra
circolare destra
orizzontale
lineare
verticale lineare

Figura 3: Principio di una piastra per il cambio di polarizzazione

Tuttavia, esiste la possibilità di evitare lo svantaggio dell'ombreggiamento, come avviene, ad esempio, con l'antenna del radar di tracciamento SkyGuard di Oerlikon/Contraves AG. Il riflettore secondario riflette solo le onde polarizzate orizzontalmente, mentre il riflettore primario con la sua superficie metallica riflette tutte le onde elettromagnetiche. Una caratteristica particolare, tuttavia, è che quando un'onda polarizzata circolarmente viene riflessa, dopo la riflessione ha un senso di rotazione invertito.

Land Roll 
(clicca per ingrandire: 410·496px = 49 kByte)

Figura 4: Antenne radar di tracciamento e guida di comando dell'SA-8 „Land Roll“.

Davanti al riflettore primario è montata una piastra che funge da riflettore secondario. Si tratta di due piani diversi: uno strato a cambiamento di polarità di lamelle piatte ma larghe, posizionate a una distanza di 45° dal piano di polarizzazione a λ/4. Questa piastra trasforma l'onda polarizzata circolarmente nella rotazione sinistra in un'onda lineare polarizzata orizzontalmente quando viene penetrata per la prima volta. Come secondo piano, vengono tesi sottili fili orizzontali che fungono da riflettori per le onde polarizzate orizzontalmente in modo lineare. La seconda penetrazione trasforma l'onda polarizzata circolarmente in senso orario in un'onda polarizzata linearmente in senso verticale, per la quale il riflettore secondario non rappresenta un ostacolo.

L'onda che esce dal radiatore dell'illuminatore, ad esempio, a polarizzazione circolare sinistra, la prima volta che penetra nella piastra di cambio di polarizzazione produce un'onda polarizzata orizzontalmente in modo lineare, che viene riflessa nel riflettore secondario. La stessa lastra viene ora attraversata sul lato opposto, la lastra è ora speculare all'onda. Quindi la piastra d'onda sembra essere stata ruotata di 90°! In questo caso, l'onda ritorna esattamente alla polarizzazione con cui è arrivata, cioè alla polarizzazione circolare sinistra.

Al riflettore primario, l'onda cambia la sua direzione di rotazione durante la riflessione e penetra nuovamente nella piastra di cambio di polarizzazione, dove ora diventa un'onda polarizzata verticalmente in modo lineare. Quest'onda può penetrare il radiatore secondario dei fili sottili e viene quindi irradiata in modo polarizzato verticalmente.

In modalità di ricezione, viene seguito il percorso inverso.

Le piastre di cambio di polarizzazione che si possono vedere dalle antenne della 9K33 „Gecko” (nome NATO: SA-8 „Land Roll“). Si tratta di un sistema radar di comando e guida per missili terra-aria.