Guadagno Fuori Asse dell'Antenna Cassegrain: È un Diagramma, Non un Numero
Non esiste un singolo valore "guadagno fuori asse" per un'antenna Cassegrain. È un diagramma di radiazione—guadagno tracciato rispetto all'angolo dall'asse ottico (θ). Il diagramma è definito da livelli dei lobi secondari, larghezza del fascio e fuoriuscita, tutti dettati dal design ottico specifico.
Cosa Modella la Risposta Fuori Asse
| Parametro | Effetto sul Guadagno Fuori Asse |
|---|---|
| Rapporto f/D del Riflettore Principale (distanza focale / diametro) | f/D basso (piatto profondo) → fascio più ampio, lobi secondari vicino più alti. f/D alto (piatto poco profondo) → fascio più stretto, primo lobo secondario più basso. |
| Geometria Sotto-riflettore (Iperboloide) | Fattore di ingrandimento M imposta il tapering di illuminazione. M ottimale minimizza fuoriuscita e lobi secondari. Disallineamento → lobi secondari alti. |
| Pattern dell'Alimentatore | Tapering al bordo (tipicamente -10 a -15 dB al bordo del piatto) controlla la fuoriuscita. Alimentatore stretto → alto tapering → bassa fuoriuscita ma fascio principale più largo. Alimentatore largo → basso tapering → alta fuoriuscita → alti lobi posteriori. |
| Rapporto di Bloccaggio (Sotto-riflettore / Principale) | Tipico 0.2–0.4. Bloccaggio maggiore → aumento diffrazione lobi secondari, ridotta efficienza d'apertura. |
| Accuratezza Superficie (RMS) | λ/20 RMS → ~0.5 dB perdita guadagno, lobi secondari sollevati. λ/50 → vicino al teorico. |
| Frequenza / λ | Dimensione elettrica (D/λ) imposta larghezza fascio (≈70°·λ/D). I livelli dei lobi secondari (dB) sono invarianti di scala; gli angoli scalano con λ. |
| Montanti / Supporto Alimentatore | 3–4 montanti creano picchi di diffrazione discreti ad angoli fissi. Montanti curvi/seghettati riducono il picco di 5–10 dB. |
Involucro Tipico dei Lobi Secondari (Ben Progettato, Tapering al Bordo 10–15 dB)
- Primo Lobo Secondario: -13 a -17 dB rispetto al picco.
- Lobi Secondari Successivi: Decadono ~6 dB/ottava (ideale) a ~3 dB/ottava (con bloccaggio/montanti).
- Lobi Posteriori (θ > 90°): -25 a -40 dB (fuoriuscita oltre il sotto-riflettore + diffrazione montanti).
Come Ottenere I Tuoi Numeri
- Scheda Tecnica del Produttore: Richiedi "Diagramma di Radiazione" o "Involucro Lobi Secondari" per il tuo modello/frequenza esatti.
- Simulazione: GRASP, WIPL-D, CST, HFSS, o codici PO/PTD (es.
REFLECTORin MATLAB). Alimenta pattern alimentatore misurato + geometria riflettore. - Misurazione: Campo lontano (range compatto o esterno) con posizionatore rotante. VNA + corno sorgente.
Regola pratica per studi di interferenza: Usa i pattern di riferimento ITU-R S.580 / S.465 (es. 29 - 25 log₁₀(θ) dBi per θ > 1°) a meno che non abbia dati misurati. Il Cassegrain reale spesso batte il riferimento di 3–10 dB nei lobi secondari vicino.