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卡塞格伦天线(二)

双曲线反射的几何关系

  双曲线反射的几何关系如图所示。图中点划线为双曲面的渐进线,由几何知识可知,双曲面有两个焦点F1和F2,双曲面上的任何一点到两焦点的距离之差为常数。一个旋转双曲面的函数可以用下式表示:

其中双曲面的两顶点长度为2a,即y=0时,xa;±b为渐进线上当xa时的y值。

  根据双曲面的几何关系,双曲面的两焦点距离,即焦距Fc满足

  设P(x0,y0)为双曲面上的任意一点,则该点的切线方程为

现只要证明夹角F1PF2被切线平分,即α=β,也就验证了F2P的延长线即为射线F1P的反射线。

  由上图不难得出直线F2P的斜率为

直线F1P的斜率为

切线的斜率为


由此得出,α=β,即由F1发出的射线经过双曲面反射后就相当于从F2发出的射线。可见,卡塞格伦天线是采用馈源加副反射面来代替原抛物面天线的馈源,而性能则与抛物面天线一样。
     

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