O antenă care este utilizată pentru a reflecta semnalele electromagnetice incidente create de la o sursă separată se numește antenă de colț. Aceste antene funcționează la frecvențe mai mari de microunde, deci sunt foarte populare în sistemele de antene pentru nave spațiale datorită caracteristicilor lor precum; structură simplă și ușoară. Aceste tipuri de antene sunt realizate cu diferite reflectoare al căror plan este un parabolic, elipsoid, hiperbolic (sau) sferoid. Există diferite tipuri de antene de colț, cum ar fi; plan, tijă, colț, sferic, parabolic și cilindric. Acest articol oferă informații scurte despre a reflector de colț .
Ce este un reflector de colț?
Un dispozitiv pasiv care este utilizat pentru reflectarea semnalelor radio direct înapoi în direcția sursei de emisie este cunoscut sub numele de reflector de colț. Acesta este un retroreflector care include trei suprafețe plane reciproc perpendiculare și care se intersectează care reflectă undele direct la sursă, deși convertite. Cele trei suprafețe care se intersectează din această antenă au adesea forme pătrate. Acesta este un dispozitiv foarte util pentru calibrarea sistemelor radar.
Aceste reflectoare sunt realizate din plăci de metal (sau) fire care formează unghiuri drepte. Aceste reflectoare au proprietatea undelor electromagnetice reflectorizante, ceea ce înseamnă că apar ca ținte luminoase deasupra afișajului radar, chiar dacă sunt în afara axei sau departe. Acestea sunt folosite frecvent ca referințe sau markeri pentru măsurători radar de viteză, distanță, poziție sau unghi.
Exemple de reflectoare de colț sunt reflectoarele de colț radar și reflectoarele optice de colț. Așadar, reflectorul de colț al radarului este fabricat dintr-un metal care este utilizat pentru reflectarea semnalelor radio de la seturile radar, în timp ce reflectoarele optice de colț (cuburi de colț/colțuri de cub) sunt realizate cu prisme de sticlă cu trei fețe care sunt utilizate în măsurarea laserului și topografie.
Care este scopul unui reflector de colț?
Un reflector de colț este utilizat pentru a genera un ecou radar puternic, în special de la obiecte, altfel care ar avea doar un RCS efectiv foarte scăzut (secțiune transversală radar). Acest reflector are cel puțin două sau mai sus suprafețe conductoare electric, unde aceste suprafețe sunt montate transversal. Dacă un reflector de colț este mai mare, atunci se va reflecta mai multă energie.
Cum funcționează un reflector de colț?
Un reflector de colț funcționează folosind legea opticii, ceea ce înseamnă că semnalul după reflexie se mișcă în direcția similară din care a fost obținut. Mai precis, principiul său de funcționare este că ori de câte ori un semnal electromagnetic lovește reflectorul de colț, atunci semnalul de intrare va fi reflectat de pe fiecare suprafață conductor electric anterior, ceea ce înseamnă că unda pentru o structură diedră este reflectată de două ori, în timp ce unda dintr-o structură triedră este reflectată. de trei ori. Deci direcția de propagare a undelor se va inversa, așa că reflectă unda în direcția de unde acestea sunt inventate și considerate ca un dispozitiv pasiv.
Reflectorii sunt utilizați în principal în antene, așa că scopul principal din spatele amenajării unui reflector în cadrul unei antene este de a spori directivitatea acestuia. Așadar, reflectoarele în formă de colț ajută la limitarea energiei radiate în placa metalică și asigură o îmbunătățire a directivității prin reflectarea energiei obținute în modul preferat.
Antenă reflector de colț
Un colt antenă reflector este o antenă direcțională care este utilizată la frecvențele UHF și VHF. Această antenă a fost inventată în 1938 de John D. Kraus. Această antenă include un element condus de dipol aranjat înaintea a două afișaje reflectorizante dreptunghiulare plate unite la un unghi de obicei de 90°. Aceste antene au un câștig moderat de 10 până la 15 dB, un raport mare față-spate de 20 până la 30 dB și lățime de bandă largă.
Aceste antene sunt utilizate pe scară largă pentru legăturile de comunicație punct la punct de televiziune UHF, antene de recepție, legături de date pentru rețele WAN și antene radio amatori pe benzile de 144 MHz, 420 MHz și 1296 MHz. Aceste antene radiază unde radio care sunt polarizate liniar și pot fi montate pentru polarizare verticală sau orizontală.
Tipuri de reflectoare de colț
Există două tipuri de reflectoare de colț disponibile; diedrul si triedrul despre care se discuta mai jos.
Reflector de colț diedric
Antena de colț care are două suprafețe pe planuri ortogonale este cunoscută sub numele de reflector de colț diedru. Această antenă are două reflectoare plane care formează un unghi diedru de 90*. Acest tip de reflector se formează ori de câte ori două foi conductoare sunt îmbinate perpendicular și acesta este utilizat în principal în antene. Acest reflector de colț returnează unda la sursa de emisie numai dacă direcția fasciculului incident este perpendiculară pe linia de intersecție a planurilor. Unda din acest tip de reflector este reflectată de două ori. Aceste reflectoare sunt sensibile la aranjamentul lor mecanic, astfel încât pot apărea mai multe probleme.
Reflector de colț triedral
Antena de colț care are trei suprafețe pe planuri ortogonale este cunoscută sub numele de reflector de colț triedric. Acest tip de reflector de colț poate fi format prin conectarea a trei foi conductoare într-o orientare perpendiculară. Unda pentru o structură triedră este reflectată de trei ori și acești reflectori sunt utilizați în mod normal în sistemele radar.
Acest reflector este foarte tolerant la alinierea greșită și oferă o metodă simplă pentru configurarea rapidă a câmpului și calibrarea ori de câte ori este necesar. Undele radio din acest reflector lovesc colțul și sunt respinse de fiecare suprafață de trei ori în total, rezultând o undă răsturnată care se transmite înapoi la sursă. Prin urmare, acest reflector oferă o țintă RCS (Radar Cross Section) ridicată pentru testarea sistemului radar, a datelor și a calibrării pentru aplicația dvs.
Aceste reflectoare sunt reflectoare radar canonice utilizate în mod obișnuit pentru calibrarea sau determinarea performanței sistemelor radar. Aceste reflectoare oferă atribute dezirabile cum ar fi; o secțiune transversală radar destul de mare, o gamă largă de unghiuri de aspect de către un RCS mare și RCS teoretic pur și simplu calculat ca rol de unghi de aspect.
Model de radiație reflector de colț
Următoarea figură reprezintă modelul de radiație al reflectorului de colț vertical cu axa principală. Modelul de radiație în domeniul proiectării antenei este dependența direcțională a puterii undelor radio de la antenă. Aceasta este o reprezentare grafică a proprietăților antenei de câmp îndepărtat și, de asemenea, o variație a puterii radiate de către o antenă în funcție de traseul departe de antenă.
Calcul reflectorului de colț
Reflectorul de colț este un dispozitiv foarte util pentru calibrarea sisteme radar . În general, acest reflector include plăci perpendiculare care sunt intersectate reciproc. În general, putem vedea că reflectoarele de colț comune sunt triedrice și diedrice.
Ori de câte ori reflectorul de colț diedric răspunde la alinierea sa mecanică, atunci este extrem de tolerant la nealiniere. Deci, aceasta oferă o metodă convenabilă pentru un sistem de câmp rapid. Acest reflector este realizat simplu cu trei plăci în unghi drept, care sunt ilustrate în figura următoare.
Aeff = a^2 /√3
Unde „a” este lungimea laterală a reflectorului triedric.
Secțiunea transversală efectivă a radarului poate fi măsurată prin
σ = 4π a^4/3λ^2
Unde „λ” din ecuația de mai sus este lungimea de undă a semnalului radar.
Undele din reflectorul de colț triedral lovesc reflectorul de colț și sunt pur și simplu săriți prin fiecare suprafață de 3 ori pentru a rezulta în direcția inversă a undelor care se transmit înapoi la sursă. Astfel, acest reflector de colț oferă o țintă cu secțiune transversală RCS sau Radar extrem de ridicată, în principal pentru testarea sistemelor radar și a caracterizărilor.
Avantaje și dezavantaje
The avantajele reflectoarelor de colț includ următoarele.
- Reflectorul de colț de la capătul inferior al benzii UHF oferă un câștig de lățime de bandă largă.
- Acești reflectoare au un câștig mare, ceea ce înseamnă că transmit și primesc semnale mai lungi
- Dacă reflectorul de colț are mai multe suprafețe, atunci reflexia va fi mai puternică.
- Acestea sunt potrivite în special pentru a fi utilizate pe microunde și frecvențe ultra-înalte oriunde sunt practice structuri de 1 (sau) două lungimi de undă în cele mai mari dimensiuni generale.
- Construcția sa este simplă, ușor de implementat, ieftină și poate fi construită ușor pentru a fi pliată într-o unitate portabilă solidă.
- Nu au nevoie de nicio sursă de alimentare, calibrare sau întreținere.
- Acestea pot fi aranjate în diferite orientări și locații.
- Acestea pot fi folosite pentru a replica diferite tipuri de ținte, cum ar fi; vehicule, aeronave (sau) clădiri prin schimbarea formei, numărului și dimensiunii acestora.
- Reflectoarele de colț oferă o referință fiabilă în principal pentru evaluarea performanței radarului.
- Aceste reflectoare ajută la verificarea sensibilității, acurateței și rezoluției și la identificarea și corectarea oricăror părtiniri sau erori în sistemele radar.
The dezavantajele reflectoarelor de colț includ următoarele.
- Prezența unui reflector de colț face ca aranjamentul antenei să fie destul de voluminos.
- Utilizarea acestui reflector crește costul antenei reflector de colț.
- Reflectorul de colț nu este reprezentativ pentru validarea radarului, în principal pentru ținte din lumea reală.
- Este posibil ca reflectoarele de colț pentru validarea radar să nu surprindă întreaga gamă de scenarii, precum și provocările pe care sistemul radar le poate întâlni în practică.
- Reflectoarele de colț pentru validarea radarului pot interfera cu alți utilizatori (sau) sisteme radar.
- Acestea pot crea dezordine (sau) alarme false pe afișajul radar sau pot confunda sau masca alte obiective de interes. Deci, ei pot încălca și reglementările (sau) permisiunile pentru utilizarea spațiului aerian sau a benzii de frecvență radar.
Aplicații
The aplicații ale reflectoarelor de colț includ următoarele.
- Reflectoarele de colț sunt folosite în sistemele radar pentru a ascunde existența autovehiculelor de apărare de radarul adversarului.
- Aceste reflectoare sunt, de asemenea, utilizate în recepția semnalului TV, așa că găsiți aplicații în antenele de acasă.
- Acestea sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în aplicațiile de comunicații optice.
- Reflectoarele de colț sunt încă utile pentru validarea radarului dacă sunt utilizate corect și cu atenție.
- Acestea sunt utilizate pe scară largă pentru antene de recepție TV UHF, legături de date pentru rețele WAN fără fir, legături de comunicație punct la punct și antene radio amatori pe benzile de 1296 și 144, 420 MHz.
- Acestea sunt folosite pentru reflectarea undelor radio sau a altor unde electromagnetice direct la sursa de emisie.
- Acestea sunt folosite pentru a genera un ecou radar puternic de la diferite obiecte care altfel ar avea pur și simplu un RCS (secțiune transversală radar) eficient extrem de scăzut.
- Acestea sunt utilizate pentru a face reflectoare de securitate pentru biciclete, semne și mașini.
- Acestea pot fi folosite și pentru a trimite raze laser înapoi spre Pământ de pe suprafața Lunii.
Astfel, aceasta este o vedere de ansamblu asupra unui reflector de colț , funcționarea, tipurile, avantajele, dezavantajele și aplicațiile sale. Acesta este un retroreflector cu trei suprafețe perpendiculare reciproce și care se intersectează, care reproduce undele deschis către sursă. În acest reflector, cele trei suprafețe care se intersectează au frecvent forme pătrate. Aceste reflectoare sunt pur și simplu fabricate din metal care este folosit pentru reflectarea undelor radio de la seturile de radar, în timp ce reflectoarele optice de colț sunt fabricate cu prisme de sticlă cu trei fețe, care sunt utilizate pentru topografie, precum și pentru măsurarea laserului. Iată o întrebare pentru tine, ce este o antenă?
