Трехгранный отражатель, также известный как угловой отражатель или треугольный отражатель, представляет собой пассивно-целевое устройство, обычно используемое в антеннах и радиолокационных системах. Он состоит из трех плоских отражателей, образующих замкнутую треугольную структуру. Когда электромагнитная волна попадает на трехгранный отражатель, она отражается обратно вдоль направления падения, образуя отраженную волну, которая равна по направлению, но противоположна по фазе падающей волне.

Ниже приводится подробное введение в трехгранные уголковые отражатели:

Структура и принцип:

Трехгранный угловой отражатель состоит из трех плоских отражателей, центрированных на общей точке пересечения, образуя равносторонний треугольник. Каждый плоский отражатель является плоским зеркалом, которое может отражать падающие волны в соответствии с законом отражения. Когда падающая волна попадает на трехгранный угловой отражатель, она будет отражаться каждым плоским отражателем и в конечном итоге образовывать отраженную волну. Благодаря геометрии трехгранного отражателя отраженная волна отражается в равном, но противоположном направлении, чем падающая волна.

Особенности и применение:

1. Характеристики отражения: Трехгранные уголковые отражатели имеют высокие характеристики отражения на определенной частоте. Он может отражать падающую волну обратно с высокой отражательной способностью, формируя явный сигнал отражения. Благодаря симметрии своей структуры направление отраженной волны от трехгранного отражателя равно направлению падающей волны, но противоположно по фазе.

2. Сильный отраженный сигнал: Поскольку фаза отраженной волны противоположна, когда трехгранный отражатель находится напротив направления падающей волны, отраженный сигнал будет очень сильным. Это делает трехгранный уголковый отражатель важным применением в радиолокационных системах для усиления эхо-сигнала цели.

3. Направленность: Отражательные характеристики трехгранного уголкового отражателя направлены, то есть сильный отраженный сигнал будет генерироваться только при определенном угле падения. Это делает его очень полезным в направленных антеннах и радиолокационных системах для определения местоположения и измерения положения целей.

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

5. Области применения: Трехгранные уголковые отражатели широко используются в радиолокационных системах, беспроводной связи, авиационной навигации, измерениях и позиционировании и других областях. Их можно использовать в качестве антенны для идентификации цели, измерения дальности, пеленгации и калибровки и т. д.

Ниже мы подробно представим этот продукт:

Для увеличения направленности антенны интуитивно понятное решение — использовать отражатель. Например, если мы начнем с проволочной антенны (скажем, полуволновой дипольной антенны), мы могли бы разместить за ней проводящий лист, чтобы направить излучение в прямом направлении. Для дальнейшего увеличения направленности можно использовать угловой отражатель, как показано на рисунке 1. Угол между пластинами будет составлять 90 градусов.

Рисунок 1. Геометрия уголкового отражателя.

Диаграмму направленности этой антенны можно понять, используя теорию изображений, а затем вычислив результат с помощью теории массивов. Для простоты анализа предположим, что отражающие пластины имеют бесконечную протяженность. На рисунке 2 ниже показано эквивалентное распределение источника, действительное для области перед пластинами.

Рисунок 2. Эквивалентные источники в свободном пространстве.

Пунктирные круги обозначают антенны, которые находятся в фазе с фактической антенной; перечеркнутые круги обозначают антенны, которые сдвинуты по фазе на 180 градусов относительно фактической антенны.

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

Вышеизложенное напрямую следует из рисунка 2 и теории решеток (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 — половина длины волны. Предполагая, что излучающий элемент на рисунке 1 — это короткий диполь с диаграммой направленности, заданной ( ), поля для этого случая показаны на рисунке 3.

Рисунок 3. Полярная и азимутальная диаграммы направленности нормализованной диаграммы направленности.

Диаграмма направленности, импеданс и усиление антенны будут зависеть от расстоянияdРисунок 1. Входное сопротивление увеличивается рефлектором, когда расстояние составляет половину длины волны; его можно уменьшить, переместив антенну ближе к рефлектору. ДлинаLотражателей на рисунке 1 обычно 2*d. Однако, если проследить луч, идущий вдоль оси y от антенны, он будет отражен, если длина составляет по крайней мере ( ). Высота пластин должна быть выше излучающего элемента; однако, поскольку линейные антенны плохо излучают вдоль оси z, этот параметр не имеет решающего значения.