Trostrani reflektor, također poznat kao kutni reflektor ili trokutasti reflektor, je pasivni uređaj za ciljanje koji se obično koristi u antenama i radarskim sistemima. Sastoji se od tri planarna reflektora koji formiraju zatvorenu trokutastu strukturu. Kada elektromagnetni val pogodi trostrani reflektor, on će se reflektirati natrag duž smjera upada, formirajući reflektirani val koji je jednakog smjera, ali suprotnog faze u odnosu na upadni val.

Slijedi detaljan uvod u trokutne kutne reflektore:

Struktura i princip:

Trostranični ugaoni reflektor sastoji se od tri planarna reflektora centrirana na zajedničkoj tački presjeka, formirajući jednakostranični trougao. Svaki ravni reflektor je ravno ogledalo koje može reflektirati upadne valove prema zakonu refleksije. Kada upadni val pogodi trostranični ugaoni reflektor, on će se reflektirati od svakog planarnog reflektora i na kraju će formirati reflektirani val. Zbog geometrije trostraničnog reflektora, reflektirani val se reflektira u jednakom, ali suprotnom smjeru od upadnog vala.

Karakteristike i primjene:

1. Karakteristike refleksije: Trostrani kutni reflektori imaju visoke karakteristike refleksije na određenoj frekvenciji. Mogu reflektirati upadni val nazad s visokom refleksivnošću, formirajući očigledan signal refleksije. Zbog simetrije svoje strukture, smjer reflektiranog vala od trostranog reflektora jednak je smjeru upadnog vala, ali suprotnog je faze.

2. Jak reflektirani signal: Budući da je faza reflektiranog vala suprotna, kada je trokutni reflektor suprotan smjeru upadnog vala, reflektirani signal će biti vrlo jak. Zbog toga je trokutni kutni reflektor važna primjena u radarskim sistemima za poboljšanje signala odjeka cilja.

3. Usmjerenost: Karakteristike refleksije trokutnog kutnog reflektora su usmjerene, odnosno snažan reflektivni signal će se generirati samo pod određenim kutom upada. Zbog toga je vrlo koristan u usmjerenim antenama i radarskim sistemima za lociranje i mjerenje položaja ciljeva.

4. Jednostavno i ekonomično: Struktura trokutastog kutnog reflektora je relativno jednostavna i laka za proizvodnju i ugradnju. Obično je napravljen od metalnih materijala, poput aluminija ili bakra, što ima nižu cijenu.

5. Područja primjene: Trostrani kutni reflektori se široko koriste u radarskim sistemima, bežičnim komunikacijama, avio-navigaciji, mjerenju i pozicioniranju i drugim oblastima. Mogu se koristiti kao antena za identifikaciju ciljeva, mjerenje udaljenosti, određivanje smjera i kalibraciju itd.

U nastavku ćemo detaljnije predstaviti ovaj proizvod:

Da bi se povećala usmjerenost antene, prilično intuitivno rješenje je korištenje reflektora. Na primjer, ako počnemo sa žičanom antenom (recimo polutalasnom dipol antenom), mogli bismo postaviti provodnu foliju iza nje kako bismo usmjerili zračenje u smjeru naprijed. Da bi se dodatno povećala usmjerenost, može se koristiti kutni reflektor, kao što je prikazano na slici 1. Ugao između ploča će biti 90 stepeni.

Slika 1. Geometrija kutnog reflektora.

Dijagram zračenja ove antene može se razumjeti korištenjem teorije slike, a zatim izračunavanjem rezultata putem teorije nizova. Radi lakše analize, pretpostavit ćemo da su reflektirajuće ploče beskonačne veličine. Slika 2 ispod prikazuje ekvivalentnu distribuciju izvora, koja vrijedi za područje ispred ploča.

Slika 2. Ekvivalentni izvori u slobodnom prostoru.

Isprekidani krugovi označavaju antene koje su u fazi sa stvarnom antenom; antene označene x-om su van faze za 180 stepeni u odnosu na stvarnu antenu.

Pretpostavimo da originalna antena ima omnidirekcioni dijagram dat sa (). Tada dijagram zračenja (R) "ekvivalentnog seta radijatora" sa Slike 2 može se napisati kao:

Gore navedeno direktno proizilazi iz Slike 2 i teorije antenskih nizova (k je talasni broj). Rezultirajući dijagram će imati istu polarizaciju kao i originalna vertikalno polarizovana antena. Usmjerenost će se povećati za 9-12 dB. Gornja jednačina daje zračena polja u području ispred ploča. Pošto smo pretpostavili da su ploče beskonačne, polja iza ploča su nula.

Usmjerenost će biti najveća kada je d pola talasne dužine. Pod pretpostavkom da je zračeći element na Slici 1 kratki dipol sa dijagramom datim sa ( ), polja za ovaj slučaj su prikazana na Slici 3.

Slika 3. Polarni i azimutni dijagrami normalizovanog dijagrama zračenja.

Dijagram zračenja, impedancija i pojačanje antene bit će pod utjecajem udaljenostidsa Slike 1. Ulazna impedancija se povećava reflektorom kada je razmak jednak polovini talasne dužine; može se smanjiti približavanjem antene reflektoru. DužinaLDimenzije reflektora na Slici 1 su tipično 2*d. Međutim, ako se prati zrak koji putuje duž y-ose od antene, on će se reflektovati ako je dužina najmanje ( ). Visina ploča treba da bude viša od visine elementa koji zrači; međutim, budući da linearne antene ne zrače dobro duž z-ose, ovaj parametar nije kritično važan.