Radar Temelleri - Cassegrain- Anten
Resim 1: Bir Cassegrain- antenin çalışma prensibi
Cassegrain- antenler, aynı adı taşıyan yansıtmalı teleskobun prensibi esas alınarak geliştirilmiş antenlerdir.
Fransız heykeltıraş Sieur Guillaume Cassegrain yansıtmalı teleskobun özel bir biçimini icat etti. Bir Cassegrain-teleskop iki aynadan oluşur: bir ana ayna ve bir ikincil ayna. Geleneksel bir yansıtmalı-teleskopta ışınlar yalnızca ana aynaya odaklanır ve merceğe yönlendirilir. Işık, teleskobun yanından çıkarak gözlemciye gelir. Cassegrain-teleskopta aynanın ortasında bir delik bulunur. Işık, ana ayna (dönel paraboloit) vasıtasıyla toplanır ve ikinci aynanın (hiperboloit) gözlem deliğine yönlendirilir. Gözlemci, resmi, ana aynadaki delik vasıtasıyla ikinci aynada görür.
Resim 2: Bir Atış Kontrol Radarında kullanılan Cassegrain- anteni
İletişim ve radar uygulamalarında kullanılan Cassegrain- antenlerde ışıyıcı içbükey biçimli yansıtıcının yüzeyinde yer alır ve ışınlar, ana yansıtıcının odak noktasının hemen önünde bulunan dışbükey ikincil yansıtıcıya doğru yayılır. Işıyıcının (çoğu kez boynuz ışıyıcı) enerjisi ikincil yansıtıcıdan ana yansıtıcıya doğru dağılır ve orada ışınlar bir daha yansıtılır ve bir demet biçiminde anteni terk eder.
Işıyıcıya bakım için ulaşmak kolaydır ve antenin yapısı oldukça topludur.
Alıcı doğrudan ışıyıcıya monte edilebilir. Böylece hat kayıpları da önlenmiş olur.
Cassegrain tipi bir antenin ikincil yansıtıcısı ve bu parçayı tutan kollar ana yansıtıcıya gelen ışınları keserek antenin en etkili bölgesinde gölgelenmelere sebep olur.
Sola dönüşlü dairesel
Sağa dönüşlü dairesel
Resim 3: Polarizasyon değiştiren plakası bulunan Cassegrain- anteninin prensibi
Bununla beraber, bu „Gölgeleme“ olumsuzluğunun Oerlikon/Contraves AG firmasınca imal edilen SkyGuards model çoklu-izleme radarında uygulandığı gibi halledilmesi mümkün olabilmiştir. İkincil yansıtıcı sadece yatay polarizeli dalgaları, birincil yansıtıcı ise metal yüzeyiyle tüm elektromanyetik dalgaları yansıtır. Burada, bir dairesel polarizeli dalganın yansıma sonrasında dönüş yönünü değiştirmesi gibi bir özelliğinden bahsetmek gerekir.
Resim 4: SA-8 „Gecko“ Atış Kontrol Sisteminin antenleri
İkincil yansıtıcı olarak, birincil yansıtıcının önüne bir levha konulur. Bu levha iki farklı düzlemden meydana gelmiştir: İlki polarizasyon düzlemine 45° lik bir açıyla, λ/4lük bir uzaklığa konulmuş, düz fakat enli lamellerden oluşan bir polarizasyon değiştirici katman. Bu levhadan ilk geçişlerde sola dönen dairesel polarizeli dalgalardan bir doğrusal yatay polarizeli dalga meydana gelir. İkinci katmanda ise doğrusal yatay polarizeli dalgalar için bir yansıtıcı gibi çalışan ince yatay teller gerilmiştir. İkinci geçişte ikincil yansıtıcı için bir engelleme yapmayan sağa dönen dairesel polarizeli dalgalar bir doğrusal düşey polarizeli dalga meydana getirir.
Örneğin, boynuz ışıyıcıyı terk eden dalgalar sola dönüşlü dairesel polarizeli dalgalar olsun, polarizasyon değiştirici levhayı ilk geçişte bir doğrusal yatay polarizeli meydana gelir ve bu ikincil yansıtıcıda yansıtılır. Aynı levha diğer tarafından geçildiğinde, dalgalar için bu sefer bir aynalama görevi yapar. Böylece levha, dalgalara göre sanki 90° kadar döndürülmüş gibidir! Bu durumda dalgalar geldiği özgün polarizasyonuna dönüşür, yani sola dönüşlü dairesel polarizasyona.
Dalga birincil yansıtıcıda yansıdığı sırada dönüş yönünü değiştirir ve polarizasyon değiştiren plakadan tekrar geçer ve şimdi bir doğrusal düşey polarizasyonlu dalga haline gelir. Bu dalga ikincil ışıyıcıyı ince tellerden geçebilir ve böylece düşey polarizasyonla yayılır.
Resim.4 de SA-8 „Gecko“ Atış Kontrol Radarının antenlerinde polarizasyon değiştirici plakalar belirgin biçimde görülmektedir.