초록
밀리미터파 및 서브 밀리미터파 전파천문학용 전파망원경은 주로 카세그레인 형태의 안테나를 사용한다. 다양한 전파 천문학 연구를 위해서 한 개의 카세그레인 안테나에 여러 개의 수신대역을 갖는 수신기가 설치된다. 한 개 이상의 수신 대역을 관측하기 위해서는 여러 개의 수신기가 우주전파를 관측할 수 있는 빔 가이딩 시스템이 반드시 필요하게 된다. 이러한 빔 가이딩 시스템은 가우시안 빔 전송이론을 기반으로 준광학 회로로 구성된다. 본 논문에서는 가우시안 빔의 간략한 전송이론을 기반으로 한 가우시안 빔의 변환 방법과 가우시안 빔을 전송하기 위한 빔 전송회로 설계 기법을 제시한다. 이 설계기법을 이용하여 카세그레인 안테나에 적용되는 가우시안 빔 회로 설계와 설계 결과를 기술한다. 마지막으로 준광학 회로 구성부품인 타원면경, 유전체 렌즈 및 혼의 제원 결정에 대하여 기술한다. 제안된 방법을 이용하면 카세그레인 안테나 빔 가이딩 시스템을 간단히 설계할 수 있을 것으로 기대된다.
A radio telescope which has been dominantly used for millimeter and submillimeter wave radio astronomy is a cassegrain antenna. A various receivers with specified observing bandwidths are installed on cassegrain antenna so as to carry out to investigate a diverse radio astronomy. A beam guiding system should be required so that a various receiver can be conducted their own observational frequency bands. The beam guiding system based on Gaussian beam transmission theory consists of quasi-optical circuit used such ellipsoidal mirror, dielectric lens and feed horn. In this paper, not only Gaussian beam transformations based on Gaussian beam theory are presented, but also design techniques for quasi-optical circuit are given. By using proposed design techniques, both Gaussian beam quasi-optical circuits to be used for cassegrain antenna and design results are also described. Properties of key focusing elements such ellipsoidal mirror and dielectric lens and feed horn are also discussed. It is expected that beam guiding system to be applied cassegrain antenna could be easily designed by using proposed design techniques.
