Trojboký reflektor, známý také jako rohový reflektor nebo trojúhelníkový reflektor, je pasivně zaměřovací zařízení běžně používané v anténách a radarových systémech. Skládá se ze tří rovinných reflektorů tvořících uzavřenou trojúhelníkovou strukturu. Když elektromagnetická vlna dopadne na trojúhelníkový reflektor, odrazí se zpět ve směru dopadu a vytvoří odraženou vlnu, která má stejný směr, ale opačnou fázi než dopadající vlna.

Následuje podrobný úvod do trojstěnných rohových reflektorů:

Struktura a princip:

Trojboký rohový reflektor se skládá ze tří rovinných reflektorů se středem ve společném průsečíku, které tvoří rovnostranný trojúhelník. Každý rovinný reflektor je rovinné zrcadlo, které může odrážet dopadající vlny podle zákona odrazu. Když dopadající vlna dopadne na trojboký rohový reflektor, odrazí se od každého rovinného reflektoru a nakonec vytvoří odraženou vlnu. Vzhledem ke geometrii trojbokého reflektoru se odražená vlna odráží ve stejném, ale opačném směru než dopadající vlna.

Vlastnosti a aplikace:

1. Odrazové charakteristiky: Trojboké rohové reflektory mají vysoké odrazové charakteristiky při určité frekvenci. Dopadající vlnu mohou odrážet zpět s vysokou odrazivostí a vytvářet tak zřetelný odrazový signál. Díky symetrii struktury trojbokého reflektoru je směr odražené vlny od trojbokého reflektoru stejný jako směr dopadající vlny, ale má opačnou fázi.

2. Silný odražený signál: Protože fáze odražené vlny je opačná, bude odražený signál velmi silný, když je trojstěnný reflektor v opačném směru než směr dopadající vlny. Díky tomu je trojstěnný rohový reflektor důležitým nástrojem v radarových systémech pro zesílení signálu ozvěny cíle.

3. Směrovost: Odrazové charakteristiky trojúhelníkového rohového reflektoru jsou směrové, to znamená, že silný odrazový signál bude generován pouze pod určitým úhlem dopadu. Díky tomu je velmi užitečný ve směrových anténách a radarových systémech pro lokalizaci a měření polohy cílů.

4. Jednoduchý a ekonomický: Konstrukce trojstěnného rohového reflektoru je relativně jednoduchá a snadno se vyrábí a instaluje. Obvykle je vyroben z kovových materiálů, jako je hliník nebo měď, což má nižší cenu.

5. Oblasti použití: Trojboké rohové reflektory se široce používají v radarových systémech, bezdrátové komunikaci, letecké navigaci, měření a určování polohy a dalších oblastech. Mohou být použity jako antény pro identifikaci cílů, měření vzdálenosti, zaměřování a kalibraci atd.

Níže si tento produkt podrobně představíme:

Pro zvýšení směrovosti antény je poměrně intuitivním řešením použití reflektoru. Například pokud začneme s drátovou anténou (řekněme půlvlnovou dipólovou anténou), můžeme za ni umístit vodivou vrstvu, která nasměruje záření dopředu. Pro další zvýšení směrovosti lze použít rohový reflektor, jak je znázorněno na obrázku 1. Úhel mezi deskami bude 90 stupňů.

Obrázek 1. Geometrie rohového reflektoru.

Vyzařovací diagram této antény lze pochopit pomocí teorie zobrazování a následným výpočtem výsledku pomocí teorie anténních soustav. Pro snazší analýzu budeme předpokládat, že odrazné desky mají nekonečný rozsah. Obrázek 2 níže ukazuje ekvivalentní rozložení zdroje platné pro oblast před deskami.

Obrázek 2. Ekvivalentní zdroje ve volném prostoru.

Tečkované kruhy označují antény, které jsou ve fázi se skutečnou anténou; antény označené x jsou ve fázi o 180 stupňů mimo fázi vzhledem ke skutečné anténě.

Předpokládejme, že původní anténa má všesměrový diagram daný vztahem (). Pak vyzařovací diagram (R) „ekvivalentní sady radiátorů“ z obrázku 2 lze zapsat jako:

Výše uvedené přímo vyplývá z obrázku 2 a teorie anténních soustav (k je vlnočet). Výsledný diagram bude mít stejnou polarizaci jako původní vertikálně polarizovaná anténa. Směrovost se zvýší o 9-12 dB. Výše uvedená rovnice udává vyzařovaná pole v oblasti před deskami. Protože jsme předpokládali, že desky jsou nekonečné, pole za deskami jsou nulová.

Směrovost bude nejvyšší, když d je polovina vlnové délky. Za předpokladu, že vyzařujícím prvkem na obrázku 1 je krátký dipól s diagramem daným vztahem ( ), jsou pole pro tento případ znázorněna na obrázku 3.

Obrázek 3. Polární a azimutální diagramy normalizovaného vyzařovacího diagramu.

Vyzařovací diagram, impedance a zisk antény budou ovlivněny vzdálenostídz obrázku 1. Vstupní impedance se zvětší o reflektor, když je rozteč o polovinu vlnové délky; lze ji snížit přiblížením antény k reflektoru. DélkaLReflektory na obrázku 1 mají typicky rozměr 2*d. Pokud však sledujeme paprsek vycházející z antény podél osy y, odrazí se, pokud je jeho délka alespoň ( ). Výška desek by měla být vyšší než výška vyzařujícího prvku; protože však lineární antény nevyzařují dobře podél osy z, není tento parametr kriticky důležitý.