卡塞格林天线与双曲线
卡塞格林系统涉及到的几何原理是抛物线与双曲线


在高中时我们学习过两种特殊的函数曲线，这就是双曲线和抛物线。
类似的，在微波通信中，有卡塞格林天线，由抛物面主反射器和双曲面副反射器构成，馈源置于双曲面的一个焦点处，双曲面的另一焦点与抛物面的焦点重合，将球面波转换为平面波的微波定向天线。

二次曲面
由抛物线的定义可以引出旋转抛物面。旋转抛物面是以抛物线的主轴为转动轴线将抛物线旋转一周而形成的曲面，从而将二维拓展到三维，抛物面是二次曲面的一种，这里只介绍其中两种：椭圆抛物面和双曲抛物面（马鞍面）。两种抛物面在三维笛卡尔坐标系中的方程和图像分别如下：

显然，卡塞格林天线的几何结构属于椭圆抛物面，而双曲抛物面非常复杂，在此不多赘述。实际上，椭圆抛物面和双曲抛物面仅仅只是多种二次曲面中的两种，还有非常多的二次曲面，在下列这个视频中可以一窥究竟：二次曲面十二类图形（圆柱面、椭圆柱面、双曲柱面、抛物柱面、圆锥面、椭圆锥面、球面、椭球面、椭圆抛物面、单叶双曲面、双叶双曲面、双曲抛物面），其中有部分属于直纹面，具体分类不属于讨论范畴。

原理剖析

1.旋转抛物面的光学性质
右图所示为旋转抛物面沿主轴截开所得的抛物线，我们如果在其焦点处放置一个点光源，则所有入射光线经旋转抛物面的反射之后，其对应的反射光线将与抛物线的主轴平行。反之，若一束与抛物线的主轴平行的入射光线经旋转抛物面的反射之后，其对应的反射光线将会聚于抛物线的焦点上。

3.光学性质的应用
手电筒、探照灯就是把光源置于旋转抛物面的焦点上以获取一束平行光，从而达到减少无效损失、增加光强度的目的。太阳灶、雷达、卫星天线等正好反过来，使光/电磁波汇聚在焦点处。

有没有ZEMAX仿真啊