Трёхгранный отражатель, также известный как уголковый или треугольный отражатель, — это пассивное устройство, обычно используемое в антеннах и радиолокационных системах. Он состоит из трёх плоских отражателей, образующих замкнутую треугольную структуру. При попадании электромагнитной волны на трёхгранный отражатель она отражается обратно вдоль направления падения, образуя отражённую волну, равную по направлению падающей, но противоположную по фазе.

Ниже приведено подробное введение в трехгранные уголковые отражатели:

Структура и принцип:

Трёхгранный уголковый отражатель состоит из трёх плоских отражателей, центрированных в общей точке пересечения, образующих равносторонний треугольник. Каждый плоский отражатель представляет собой плоское зеркало, способное отражать падающие волны согласно закону отражения. Когда падающая волна попадает на трёхгранный уголковый отражатель, она отражается каждым плоским отражателем, образуя в итоге отражённую волну. Благодаря геометрии трёхгранного отражателя отражённая волна отражается в том же направлении, что и падающая, но в противоположном направлении.

Особенности и области применения:

1. Характеристики отражения: трёхгранные уголковые отражатели обладают высокими отражательными характеристиками на определённой частоте. Они способны отражать падающую волну с высокой отражательной способностью, формируя чёткий сигнал отражения. Благодаря симметрии своей структуры, направление отражённой волны от трёхгранного отражателя совпадает с направлением падающей волны, но противоположно по фазе.

2. Сильный отражённый сигнал: поскольку фаза отражённой волны противоположна, когда трёхгранный отражатель расположен напротив падающей волны, отражённый сигнал будет очень сильным. Это делает трёхгранный уголковый отражатель важным применением в радиолокационных системах для усиления эхо-сигнала от цели.

3. Направленность: трёхгранный уголковый отражатель обладает направленным отражением, то есть сильный отражённый сигнал генерируется только при определённом угле падения. Это делает его чрезвычайно полезным в направленных антеннах и радиолокационных системах для определения местоположения и измерения местоположения целей.

4. Простота и экономичность: конструкция трёхгранного уголкового отражателя относительно проста и удобна в изготовлении и установке. Обычно он изготавливается из металлических материалов, таких как алюминий или медь, что обеспечивает более низкую стоимость.

5. Области применения: Трехгранные уголковые отражатели широко используются в радиолокационных системах, системах беспроводной связи, авиационной навигации, измерениях и позиционировании и других областях. Они могут использоваться в качестве антенн для идентификации целей, измерения дальности, пеленгации, калибровки и т.д.

Ниже мы подробно представим этот продукт:

Для увеличения направленности антенны довольно интуитивно понятное решение — использовать рефлектор. Например, если взять проволочную антенну (например, полуволновой диполь), можно разместить за ней проводящую пластину, чтобы направить излучение вперёд. Для дальнейшего увеличения направленности можно использовать уголковый рефлектор, как показано на рисунке 1. Угол между пластинами составит 90 градусов.

Рисунок 1. Геометрия уголкового отражателя.

Диаграмму направленности этой антенны можно понять, используя теорию изображений, а затем рассчитать результат с помощью теории решёток. Для простоты анализа предположим, что отражающие пластины имеют бесконечную протяжённость. На рисунке 2 ниже показано эквивалентное распределение источников, справедливое для области перед пластинами.

Рисунок 2. Эквивалентные источники в свободном пространстве.

Пунктирные круги обозначают антенны, синфазные с фактической антенной; зачеркнутые кружки обозначают антенны, сдвинутые по фазе на 180 градусов относительно фактической антенны.

Предположим, что исходная антенна имеет всенаправленную диаграмму направленности, заданную формулой （）. Тогда диаграмма направленности (R) «эквивалентного набора радиаторов» рисунка 2 можно записать как:

Вышеизложенное непосредственно следует из рисунка 2 и теории антенной решетки (k — волновое число). Результирующая диаграмма направленности будет иметь ту же поляризацию, что и исходная вертикально поляризованная антенна. Направленность увеличится на 9–12 дБ. Приведенное выше уравнение дает излучаемые поля в области перед пластинами. Поскольку мы предположили, что пластины бесконечны, поля за пластинами равны нулю.

Направленность будет максимальной, когда d равно половине длины волны. Если предположить, что излучающий элемент на рисунке 1 представляет собой короткий диполь с диаграммой направленности (), то поля для этого случая показаны на рисунке 3.

Рисунок 3. Полярная и азимутальная диаграммы нормированной диаграммы направленности.

Диаграмма направленности, импеданс и коэффициент усиления антенны будут зависеть от расстоянияdРисунок 1. Входное сопротивление увеличивается за счёт рефлектора, когда расстояние между ними составляет половину длины волны; его можно уменьшить, приблизив антенну к рефлектору. ДлинаLРефлекторы на рисунке 1 обычно имеют размер 2*d. Однако при трассировке луча, идущего вдоль оси Y от антенны, он будет отражён, если его длина не менее ( ). Высота пластин должна быть больше высоты излучающего элемента; однако, поскольку линейные антенны плохо излучают вдоль оси Z, этот параметр не имеет решающего значения.