如果可跟踪抛物面射电望远镜只有一个反射面组成,这个反射面一定是旋转抛物面,一般称它为主焦式抛物面射电望远镜天线。如果反射天线由两个反射面组成,其中主反射面是抛物面,它反射来自射电源的一束平行于光轴的射线,并把它们汇聚起来,在没有到达主抛物反射面焦点以前,这束射线被一个旋转双曲面反射而交于它的另一个焦点,这个由抛物面和双曲面组成的双反射面天线系统就是经典的卡塞格林系统(见卡塞格林望远镜)。从射电波射线的结构系统分,还有偏轴(offset)、牛顿式(Naysmith)、波束波导式(beam waveguide)和双偏轴(dual offset)卡塞格林式天线(图1)。
主焦式望远镜的优点是它很简单,来自天体的辐射直接经抛物面聚焦到馈源,能量损失小。它的缺点是馈源不仅接收到来自天体的辐射,地面包括周围建筑物和人类活动的热辐射(温度约300K)都进入了馈源,这些不想要的能量产生的热起伏降低了天线的灵敏度。卡塞格林式天线系统的副镜改变射线的方向,把射电辐射聚焦到主反射面附近的第二焦点,在这个位置上的馈源指向天空(温度约15K),大大减少了地面的热噪声。
图2是上海天文台的65米射电望远镜,它的主反射面口径为65米,光学系统为卡塞格林式,副面口径为6米。