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Antena Cassegrain

Figura 1: Princípio de uma antena Cassegrain

Figura 1: Princípio de uma antena Cassegrain

Antena Cassegrain

As antenas Cassegrain (pronúncia: kasgʀɛn) são antenas, que foram construídas no estilo de um telescópio de espelho com o mesmo nome.

Sieur Guillaume Cassegrain foi um escultor francês que inventou uma forma de telescópio refletor. Um telescópio Cassegrain consiste em espelhos refletores primários e secundários. Em um telescópio refletor tradicional, a luz reflete do espelho primário até a ocular e a lateral do corpo do telescópio. Em um telescópio Cassegrain, há um buraco no espelho primário. A luz entra pela abertura do espelho primário e é refletida até o espelho secundário. O espectador espia pelo buraco no espelho refletor primário para ver a imagem.

Figura 2: Uma antena Cassegrain usada em um radar de controle de incêndio.

Uma antena Cassegrain usada em um radar de controle de incêndio.

Figura 2: Uma antena Cassegrain usada em um radar de controle de incêndio.

No uso de telecomunicações e radar, uma antena Cassegrain é uma antena na qual o radiador de alimentação está na, ou próximo à superfície de um refletor principal paraboloidal côncavo e direciona para um sub-refletor hiperboloidal convexo. Ambos os refletores têm um ponto focal comum. A energia da alimentação (principalmente um iluminador) ilumina o refletor secundário, que o reflete no refletor principal, que então forma o feixe dianteiro desejado.

Vantagens
  • O radiador de alimentação é mais facilmente suportado e a antena é geometricamente compacta.
  • Ele fornece perdas mínimas, pois o receptor pode ser montado diretamente perto do iluminador.
Desvantagem:
  • Os sub-refletores de uma antena do tipo Cassegrain são fixados por barras. Essas barras e o refletor secundário constituem um obstáculo para os raios provenientes do refletor primário na direção mais eficaz.

circular do lado esquerdo
circular do lado direito
horizontal
linear
vertical linear

Figura 3: Princípio de uma placa de troca de polarização

circular do lado esquerdo
circular do lado direito
horizontal
linear
vertical linear

Figura 3: Princípio de uma placa de troca de polarização

No entanto, existe a possibilidade de evitar a desvantagem da sombra, como é praticada, por exemplo, com a antena do radar de rastreamento do SkyGuard da Oerlikon/Contraves AG. O refletor secundário reflete apenas ondas polarizadas horizontalmente, o refletor primário com sua superfície metálica reflete todas as ondas eletromagnéticas. Uma característica especial, no entanto, é que, quando uma onda circularmente polarizada é refletida, ela tem uma direção de rotação invertida após a reflexão.

Land Roll 
(Clique para ampliar: 410·496px = 49 kByte)

Figura 4: antenas do radar de rastreamento e orientação de comando para o SA-8 “Gecko”

Uma placa é montada na frente do refletor primário como um refletor secundário. Isso consiste em dois planos diferentes: uma camada de mudança de polaridade de lamelas planas mas largas, posicionadas a uma distância de 45° do plano de polarização em λ/4. Esta placa transforma a onda polarizada circularmente em rotação esquerda em uma onda linear horizontalmente polarizada quando é penetrada pela primeira vez. Como segundo plano, são esticados fios finos e horizontais que atuam como refletores para ondas polarizadas linearmente na horizontal. A segunda penetração transforma a onda polarizada circularmente no sentido horário em uma onda polarizada linearmente na vertical, para a qual o refletor secundário não é obstáculo.

A onda sai do radiador do iluminador, por exemplo, polarizando circularmente à esquerda, na primeira vez em que penetra na placa de mudança de polarização, produz uma onda polarizada horizontalmente linearmente, que é refletida no refletor secundário. A mesma placa agora é cruzada do lado oposto, a placa agora é espelhada para a onda. Portanto, a placa da onda parece ter sido girada em 90°! Nesse caso, a onda retorna exatamente à polarização com a qual chegou, ou seja, polarizada circular esquerda.

No refletor primário, a onda muda sua direção de rotação durante a reflexão e penetra novamente na placa de mudança de polarização, onde agora se torna uma onda polarizada linearmente na vertical. Esta onda pode penetrar no radiador secundário a partir dos fios finos e é assim irradiada verticalmente polarizada.

No modo de recepção, o caminho inverso é seguido

As placas de mudança de polarização que você pode ver pelas antenas do SA-8 “Gecko” (nome da OTAN “Land Roll”). Este é um sistema de radar de rastreamento e orientação de comando para mísseis terra-ar.


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