Trikotni reflektor, znan tudi kot vogalni reflektor ali trikotni reflektor, je pasivno usmerjena naprava, ki se pogosto uporablja v antenah in radarskih sistemih. Sestavljen je iz treh ravninskih reflektorjev, ki tvorijo zaprto trikotno strukturo. Ko elektromagnetni val zadene trikotni reflektor, se odbije nazaj vzdolž smeri vpada in tvori odbiti val, ki je enake smeri, a nasprotne faze kot vpadni val.

Sledi podroben uvod v trikotne kotne reflektorje:

Struktura in načelo:

Tristranski vogalni reflektor je sestavljen iz treh ravninskih reflektorjev, centriranih na skupni presečišču, ki tvorijo enakostranični trikotnik. Vsak ravninski reflektor je ravno zrcalo, ki lahko odbija vpadne valove v skladu z zakonom odboja. Ko vpadni val zadene tristranski vogalni reflektor, se odbije od vsakega ravninskega reflektorja in sčasoma tvori odbiti val. Zaradi geometrije tristranskega reflektorja se odbiti val odbija v enaki, a nasprotni smeri kot vpadni val.

Značilnosti in aplikacije:

1. Odbojne lastnosti: Trikotni kotni reflektorji imajo visoke odbojne lastnosti pri določeni frekvenci. Vpadni val lahko odbijejo nazaj z visoko odbojnostjo in tvorijo očiten odbojni signal. Zaradi simetrije strukture je smer odbitega vala iz trikotnega reflektorja enaka smeri vpadnega vala, vendar v nasprotni fazi.

2. Močan odbit signal: Ker je faza odbitega vala nasprotna, bo odbit signal zelo močan, ko je trikotni reflektor v nasprotni smeri vpadnega vala. Zaradi tega je trikotni vogalni reflektor pomembna aplikacija v radarskih sistemih za izboljšanje odbojnega signala cilja.

3. Usmerjenost: Odbojne značilnosti tristranskega vogalnega reflektorja so usmerjene, kar pomeni, da se močan odbojni signal ustvari le pod določenim vpadnim kotom. Zaradi tega je zelo uporaben v usmerjenih antenah in radarskih sistemih za lociranje in merjenje položaja ciljev.

4. Preprosto in ekonomično: Struktura trikotnega kotnega reflektorja je relativno preprosta in enostavna za izdelavo in namestitev. Običajno je izdelan iz kovinskih materialov, kot sta aluminij ali baker, kar ima nižje stroške.

5. Področja uporabe: Trikotni kotni reflektorji se pogosto uporabljajo v radarskih sistemih, brezžičnih komunikacijah, letalski navigaciji, meritvah in pozicioniranju ter na drugih področjih. Uporabljajo se lahko kot antena za prepoznavanje ciljev, merjenje razdalje, iskanje smeri in kalibracijo itd.

Spodaj bomo podrobneje predstavili ta izdelek:

Za povečanje usmerjenosti antene je dokaj intuitivna rešitev uporaba reflektorja. Če na primer začnemo z žično anteno (recimo polvalovnim dipolom), lahko za njo namestimo prevodno folijo, ki usmerja sevanje naprej. Za dodatno povečanje usmerjenosti lahko uporabimo vogalni reflektor, kot je prikazano na sliki 1. Kot med ploščama bo 90 stopinj.

Slika 1. Geometrija vogalnega reflektorja.

Sevalni vzorec te antene je mogoče razumeti z uporabo teorije slik in nato izračunati rezultat s pomočjo teorije antenskih nizov. Zaradi lažje analize bomo predpostavili, da so odbojne plošče neskončne po obsegu. Slika 2 spodaj prikazuje ekvivalentno porazdelitev vira, ki velja za območje pred ploščami.

Slika 2. Ekvivalentni viri v prostem prostoru.

Pikčasti krogi označujejo antene, ki so v fazi z dejansko anteno; antene z razpršeno osjo so v fazi 180 stopinj glede na dejansko anteno.

Predpostavimo, da ima originalna antena vsesmerni vzorec sevanja, ki ga določa （）. Potem je vzorec sevanja (R) "ekvivalentnega niza radiatorjev" na sliki 2 lahko zapišemo kot:

Zgornje neposredno sledi iz slike 2 in teorije antenskih nizov (k je valovno število). Nastali vzorec bo imel enako polarizacijo kot originalna vertikalno polarizirana antena. Usmerjenost se bo povečala za 9-12 dB. Zgornja enačba daje sevana polja v območju pred ploščami. Ker smo predpostavili, da so plošče neskončne, so polja za ploščami nič.

Usmerjenost bo najvišja, ko je d polovica valovne dolžine. Ob predpostavki, da je sevalni element na sliki 1 kratek dipol z vzorcem, ki ga določa ( ), so polja za ta primer prikazana na sliki 3.

Slika 3. Polarni in azimutni diagrami normaliziranega diagrama sevanja.

Na diagram sevanja, impedanco in ojačanje antene bo vplivala razdaljadna sliki 1. Vhodno impedanco reflektor poveča, ko je razmik enak polovici valovne dolžine; zmanjšati jo je mogoče s približevanjem antene reflektorju. DolžinaLReflektorji na sliki 1 so običajno veliki 2*d. Če pa sledimo žarku, ki potuje vzdolž osi y iz antene, se bo ta odbil, če je dolžina vsaj ( ). Višina plošč mora biti višja od sevalnega elementa; ker pa linearne antene ne sevajo dobro vzdolž osi z, ta parameter ni kritično pomemben.