Reflektor trihedralny, znany również jako reflektor narożny lub reflektor trójkątny, jest pasywnym urządzeniem docelowym powszechnie stosowanym w antenach i systemach radarowych. Składa się z trzech płaskich reflektorów tworzących zamkniętą trójkątną strukturę. Gdy fala elektromagnetyczna uderza w reflektor trihedralny, zostanie odbita z powrotem wzdłuż kierunku padania, tworząc falę odbitą, która jest równa w kierunku, ale przeciwna w fazie do fali padającej.

Poniżej znajduje się szczegółowy opis reflektorów narożnych trójkątnych:

Struktura i zasada:

Reflektor narożny trójkątny składa się z trzech płaskich reflektorów skupionych wokół wspólnego punktu przecięcia, tworząc trójkąt równoboczny. Każdy płaski reflektor jest płaskim lustrem, które może odbijać fale padające zgodnie z prawem odbicia. Gdy fala padająca uderza w reflektor narożny trójkątny, zostanie odbita przez każdy płaski reflektor i ostatecznie utworzy falę odbitą. Ze względu na geometrię reflektora trójkątnego fala odbita jest odbijana w równym, ale przeciwnym kierunku niż fala padająca.

Cechy i zastosowania:

1. Charakterystyka odbicia: Trójścienne reflektory narożne mają wysokie charakterystyki odbicia przy określonej częstotliwości. Mogą odbijać falę padającą z powrotem z wysoką refleksyjnością, tworząc oczywisty sygnał odbicia. Ze względu na symetrię swojej struktury kierunek fali odbitej od trójściennego reflektora jest równy kierunkowi fali padającej, ale przeciwny w fazie.

2. Silny odbity sygnał: Ponieważ faza odbitej fali jest przeciwna, gdy reflektor trójkątny jest przeciwny do kierunku fali padającej, odbity sygnał będzie bardzo silny. To sprawia, że reflektor trójkątny jest ważnym zastosowaniem w systemach radarowych w celu wzmocnienia sygnału echa celu.

3. Kierunkowość: Charakterystyka odbicia reflektora narożnego trójkątnego jest kierunkowa, tzn. silny sygnał odbicia będzie generowany tylko pod określonym kątem padania. Dzięki temu jest on bardzo przydatny w antenach kierunkowych i systemach radarowych do lokalizowania i pomiaru pozycji celów.

4. Prosty i ekonomiczny: Konstrukcja reflektora narożnego trójkątnego jest stosunkowo prosta i łatwa do wytworzenia i zainstalowania. Zazwyczaj jest wykonany z materiałów metalowych, takich jak aluminium lub miedź, które mają niższy koszt.

5. Obszary zastosowań: Trójścienne reflektory narożne są szeroko stosowane w systemach radarowych, komunikacji bezprzewodowej, nawigacji lotniczej, pomiarach i pozycjonowaniu oraz w innych dziedzinach. Mogą być używane jako anteny do identyfikacji celów, pomiaru odległości, określania kierunku i kalibracji itp.

Poniżej przedstawimy ten produkt szczegółowo:

Aby zwiększyć kierunkowość anteny, dość intuicyjnym rozwiązaniem jest użycie reflektora. Na przykład, jeśli zaczniemy od anteny przewodowej (powiedzmy anteny dipolowej półfalowej), możemy umieścić za nią przewodzącą folię, aby skierować promieniowanie w kierunku do przodu. Aby jeszcze bardziej zwiększyć kierunkowość, można użyć reflektora narożnego, jak pokazano na rysunku 1. Kąt między płytami będzie wynosił 90 stopni.

Rysunek 1. Geometria reflektora narożnego.

Wzór promieniowania tej anteny można zrozumieć, stosując teorię obrazu, a następnie obliczając wynik za pomocą teorii macierzy. Dla ułatwienia analizy załóżmy, że płyty odbijające mają nieskończoną rozciągłość. Rysunek 2 poniżej pokazuje równoważny rozkład źródła, ważny dla obszaru przed płytami.

Rysunek 2. Źródła równoważne w wolnej przestrzeni.

Okręgi przerywane oznaczają anteny, które są w fazie z rzeczywistą anteną; anteny oznaczone krzyżykiem są przesunięte w fazie o 180 stopni w stosunku do rzeczywistej anteny.

Załóżmy, że oryginalna antena ma charakterystykę dookólną określoną wzorem （）. Wówczas charakterystyka promieniowania (R) „równoważnego zestawu grzejników” z rysunku 2 można zapisać w następujący sposób:

Powyższe wynika bezpośrednio z Rysunku 2 i teorii tablic (k to liczba falowa. Powstały wzór będzie miał taką samą polaryzację jak oryginalna antena o polaryzacji pionowej. Kierunkowość wzrośnie o 9-12 dB. Powyższe równanie podaje pola promieniowane w obszarze przed płytkami. Ponieważ założyliśmy, że płytki są nieskończone, pola za płytkami są zerowe.

Kierunkowość będzie najwyższa, gdy d będzie połową długości fali. Zakładając, że promieniujący element na Rysunku 1 jest krótkim dipolem o wzorze podanym przez ( ), pola dla tego przypadku są pokazane na Rysunku 3.

Rysunek 3. Charakterystyki biegunowe i azymutalne znormalizowanej charakterystyki promieniowania.

Charakterystyka promieniowania, impedancja i zysk anteny zależą od odległościdz Rysunku 1. Impedancja wejściowa jest zwiększana przez reflektor, gdy odstęp wynosi połowę długości fali; można ją zmniejszyć, przesuwając antenę bliżej reflektora. DługośćLreflektorów na Rysunku 1 jest typowo 2*d. Jednakże, jeśli śledzimy promień biegnący wzdłuż osi y od anteny, zostanie on odbity, jeśli długość wynosi co najmniej ( ). Wysokość płytek powinna być wyższa niż element promieniujący; jednakże, ponieważ anteny liniowe nie promieniują dobrze wzdłuż osi z, ten parametr nie jest krytycznie ważny.