Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: The o set Gregorian dual re
ector antenna is eminently well suited to a radio telescope
antenna application as it o ers a narrow beam width pattern (i.e high gain) and good
e ciency. The focus of this work is on the analysis of characteristics of such a Gregorian
antenna.
The design of the class of re
ector antennas is normally based on the use of ray-optics,
with this simpli ed approach being able to predict antenna performance based on approximate
formulas for example the beam width against aperture size. However for compound
antennas such as the Gregorian re
ector there are several interdependent parameters that
can be varied and this reduces the applicability of the simple ray-optic approach. It was
decided that, if a fast enough analysis of a con guration can be found, the technique of
design through interactive analysis would be viable.
To implement a fast analysis of the main beam performance of such a Gregorian antenna,
a solution algorithm has been implemented using a plane wave spectrum approach combined
with a custom aperture integration formulation. As this is able to predict the beam performance
within about a second on a PC, it is suitable for iterative design. To implement
the iterative design in a practical manner a user interface has been generated that allows
the user to interactively modify the geometry, see the physical layout, and then nd the
antenna pattern. A complete working system has been realised with results comparing well
to a reference solution. The limitations of the technique, such as its inaccuracy in predicting
the side lobe structure, are also discussed. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die afset Gregoriaanse dubbelweerkaatser antenna is uiters gepas vir radioteleskoop toepassings
aangesien dit 'n nou bundelwydte (ho e aanwins) en 'n goeie benuttingsgraad bied. Die
fokus van hierdie werk is op die analise van die eienskappe van so 'n Gregoriaanse antenna.
Die ontwerp van die klas van weerkaatsantennas is normaalweg gebaseer op straal-optika,
waar hierdie vereenvoudigde tegniek, deur benaderde formules, gebruik kan word om antennawerkverrigting
af te skat soos bv. die bundelwydte teen stralingsvlakgrootte. Vir
saamgestelde antennas soos die Gregoriaanse weerkaatser is daar egter verskeie onafhanklike
parameters wat verstel kan word en die toepaslikheid van die eenvoudige straal-optiese
benadering verminder. Dit was besluit dat, indien die analise van die kon gurasie vinnig
genoeg uitgevoer kon word, die tegniek van ontwerp deur interaktiewe analise werkbaar kan
wees.
Om 'n vinnige analise van die hoofbundelwerkverrigting van so 'n Gregoriaanse antenna te
bewerkstellig, is 'n oplossingsalgoritme gemplementeer wat gebruik maak van 'n platvlakgolfspektrum
benadering in kombinasie met 'n doelgemaakte stralingsvlakintegrasieformulering.
Aangesien hierdie strategie die hoofbundel binne ongeveer 'n sekonde op 'n persoonlike rekenaar
kan voorspel, is dit gepas vir iteratiewe ontwerp. Om die iteratiewe ontwerp op 'n
praktiese wyse te implementeer is 'n gebruikerskoppelvlak geskep wat die gebruiker toelaat
om, op 'n interaktiewe wyse, die geometrie aan te pas, die siese uitleg te sien en dan die
stralingspatroon te bereken. 'n Volledige werkende stelsel is gerealiseer met resultate wat
goed ooreenstem met 'n verwysingsoplossing. Die tekortkominge van die tegniek, soos die
onakkuraatheid in die voorspelling van die sylobstruktuur, word ook bespreek.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:netd.ac.za/oai:union.ndltd.org:sun/oai:scholar.sun.ac.za:10019.1/20196 |
| Date | 03 1900 |
| Creators | Alphonse, Stephanie |
| Contributors | Palmer, K. D., De Villiers, D. I. L., Stellenbosch University. Faculty of Engineering. Dept. of Electrical and Electronic Engineering. |
| Publisher | Stellenbosch : Stellenbosch University |
| Source Sets | South African National ETD Portal |
| Language | en_ZA |
| Detected Language | Unknown |
| Type | Thesis |
| Format | 74 p. : ill. |
| Rights | Stellenbosch University |
Page generated in 0.0083 seconds