Треугольный отражатель, также известный как угловой отражатель или треугольный отражатель, представляет собой пассивное целевое устройство, широко используемое в антеннах и радиолокационных системах. Он состоит из трех плоских отражателей, образующих замкнутую треугольную структуру. Когда электромагнитная волна попадает на трехугольный отражатель, она отражается обратно вдоль направления падения, образуя отраженную волну, которая имеет то же направление, но противоположную фазу по отношению к падающей волне.

Ниже приведено подробное описание трехгранных угловых отражателей:

Структура и принцип:

Трехгранный угловой отражатель состоит из трех плоских отражателей, расположенных в одной точке пересечения и образующих равносторонний треугольник. Каждый плоский отражатель представляет собой плоское зеркало, способное отражать падающие волны в соответствии с законом отражения. Когда падающая волна попадает на трехгранный угловой отражатель, она отражается каждым плоским отражателем и в конечном итоге образует отраженную волну. Благодаря геометрии трехгранного отражателя, отраженная волна отражается в направлении, равном направлению падающей волны, но противоположном ему.

Особенности и области применения:

1. Характеристики отражения: Трехгранные угловые отражатели обладают высокими характеристиками отражения на определенной частоте. Они способны отражать падающую волну с высокой отражательной способностью, формируя отчетливый отраженный сигнал. Благодаря симметрии их структуры, направление отраженной волны от трехгранного отражателя совпадает с направлением падающей волны, но находится в противоположной фазе.

2. Сильный отраженный сигнал: Поскольку фаза отраженной волны противоположна, когда трехгранный отражатель расположен в направлении, противоположном направлению падающей волны, отраженный сигнал будет очень сильным. Это делает трехгранный угловой отражатель важным элементом в радиолокационных системах для усиления эхо-сигнала цели.

3. Направленность: Характеристики отражения трехгранного углового отражателя являются направленными, 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 параметров цели.

4. Простота и экономичность: Конструкция трехгранного углового отражателя относительно проста, его легко изготавливать и устанавливать. Обычно его изготавливают из металлических материалов, таких как алюминий или медь, что снижает его стоимость.

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

Ниже мы подробно опишем этот продукт:

Для повышения направленности антенны достаточно интуитивно понятным решением является использование отражателя. Например, если мы возьмем проволочную антенну (скажем, полуволновую дипольную антенну), мы можем разместить за ней проводящий лист, чтобы направить излучение в прямом направлении. Для дальнейшего повышения направленности можно использовать угловой отражатель, как показано на рисунке 1. Угол между пластинами будет составлять 90 градусов.

Рисунок 1. Геометрия углового отражателя.

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

Рисунок 2. Эквивалентные источники в свободном пространстве.

Пунктирные круги обозначают антенны, находящиеся в фазе с фактической антенной; зачеркнутые крестиками антенны находятся в противофазе на 180 градусов по отношению к фактической антенне.

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

Вышеизложенное непосредственно следует из рисунка 2 и теории антенных решеток (k — волновое число). Полученная 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. Предполагая, что излучающий элемент на рисунке 1 представляет собой короткий диполь с диаграммой направленности, заданной ( ), поля для этого случая показаны на рисунке 3.

Рисунок 3. Полярная и азимутальная диаграммы направленности нормированного излучения.

На диаграмму направленности, импеданс и коэффициент усиления антенны будет влиять расстояние.dНа рисунке 1 показано, что входное сопротивление увеличивается за счет отражателя, когда расстояние между ними составляет половину длины волны; его можно уменьшить, приблизив антенну к отражателю. ДлинаLОбычно длина отражателей на рисунке 1 составляет 2*d. Однако, если проследить луч, идущий вдоль оси y от антенны, он будет отражен, 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.