La synthèse d’antennes à deux réflecteurs conformés à alimentation décalée

Analyse

Les auteurs présentent une méthode pour augmenter le gain d’une grande antenne Cassegrain pour station terrienne et le rendre comparable à celui d’une antenne à deux réflecteurs de forme optimale. Cette méthode consiste à modifier uniquement le sous-réflecteur (ou réflecteur secondaire) ou à introduire une source d’illumination à sous-réflecteurs pour un paraboloïde. On synthétise alors un couple de sous-réflecteurs à alimentation décalée, ce qui permet de corriger la distribution en amplitude sur l’ouverture du grand paraboloïde et d’obtenir ainsi un gain élevé. Cette méthode de synthèse est basée sur une formulation approchée où l’énergie (au sens de l’optique géométrique) est rayonnée à partir d’un sous-réflecteur puis d’un deuxième grand réflecteur réfléchissant une distribution uniforme en phase. Dans le cas présenté ici (antenne à deux réflecteurs à alimentation décalée), le champ électromagnétique, après deux réflexions, se présente sous la forme d’une onde sphérique éclairant, à son tour, soit un hyperboloïde, soit directement un paraboloïde. D’excellents résultats sont présentés pour la synthèse approchée de ces sources d’illumination.

Abstract

A potentially economic method for upgrading the gain of the large earth reflector antenna Cassegrain system to a gain comparable to that obtainable with a dualshaped reflector antenna system is presented herein. It involves a redesign of only the subreflector portion of a Cassegrain antenna or the introduction of a subreflector feed system for a paraboloid. A pair of offset subreflectors are synthesized which will give a controllable high gain amplitude distribution in the aperture of the large paraboloid. The synthesis method that is used is based on an approximate formulation for an offset dual shaped high gain antenna where the geometrical optics energy was scattered from a subreflector and then from a second large reflector which reflected a uniform phase distribution. In the present offset dual shaped subreflector (DSS) antenna, the second reflection is from a smaller subreflector and it scatters a spherical wave that feeds a hyperboloid or feeds a large paraboloid directly. Excellent results are shown for the approximate synthesis of the DSS.