'n Drievlakkige weerkaatser, ook bekend as 'n hoekreflektor of driehoekige weerkaatser, is 'n passiewe teikentoestel wat algemeen in antennas en radarstelsels gebruik word. Dit bestaan uit drie vlakke weerkaatsers wat 'n geslote driehoekige struktuur vorm. Wanneer 'n elektromagnetiese golf 'n drievlakkige reflektor tref, sal dit in die invallende rigting teruggekaats word, wat 'n gereflekteerde golf vorm wat gelyk is in rigting, maar teenoorgesteld in fase van die invallende golf.

Die volgende is 'n gedetailleerde inleiding tot drieëdrale hoekreflektors:

Struktuur en beginsel:

'n Drievlakkige hoekreflektor bestaan uit drie vlakke weerkaatsers wat op 'n gemeenskaplike snypunt gesentreer is, wat 'n gelyksydige driehoek vorm. Elke vlakke reflektor is 'n vlakke spieël wat invallende golwe kan weerkaats volgens die wet van refleksie. Wanneer 'n invallende golf die drievlakkige hoekreflektor tref, sal dit deur elke planêre reflektor gereflekteer word en uiteindelik 'n gereflekteerde golf vorm. As gevolg van die geometrie van die drievlakkige reflektor, word die gereflekteerde golf in 'n gelyke maar teenoorgestelde rigting as die invallende golf gereflekteer.

Kenmerke en toepassings:

1. Refleksie-eienskappe: Drieëdrale hoekreflektors het hoë refleksie-eienskappe by 'n sekere frekwensie. Dit kan die invallende golf terugreflekteer met hoë reflektiwiteit, wat 'n duidelike refleksiesein vorm. As gevolg van die simmetrie van die struktuur daarvan, is die rigting van die gereflekteerde golf vanaf die drievlakkige reflektor gelyk aan die rigting van die invallende golf maar teenoorgesteld in fase.

2. Sterk gereflekteerde sein: Aangesien die fase van die gereflekteerde golf teenoorgesteld is, sal die gereflekteerde sein baie sterk wees wanneer die triëdraal weerkaatser teenoor die rigting van die invallende golf is. Dit maak die driehoek-reflektor 'n belangrike toepassing in radarstelsels om die eggo-sein van die teiken te verbeter.

3. Rigting: Die refleksie-eienskappe van die drievlakkige hoekreflektor is rigtinggewend, dit wil sê, 'n sterk refleksiesein sal slegs by 'n spesifieke invalshoek gegenereer word. Dit maak dit baie nuttig in rigtingantennas en radarstelsels om teikenposisies op te spoor en te meet.

4. Eenvoudig en ekonomies: Die struktuur van die driehoek-reflektor is relatief eenvoudig en maklik om te vervaardig en te installeer. Dit word gewoonlik gemaak van metaalmateriaal, soos aluminium of koper, wat 'n laer koste het.

5. Toepassingsvelde: Trihedrale hoekreflektors word wyd gebruik in radarstelsels, draadlose kommunikasie, lugvaartnavigasie, meting en posisionering en ander velde. Dit kan gebruik word as teiken identifikasie, afstand, rigting vind en kalibrasie antenna, ens.

Hieronder sal ons hierdie produk in detail bekendstel:

Om die rigting van 'n antenna te verhoog, is 'n redelik intuïtiewe oplossing om 'n weerkaatser te gebruik. Byvoorbeeld, as ons met 'n draadantenna begin (laat sê 'n halfgolf-dipoolantenna), kan ons 'n geleidende plaat agter dit plaas om straling in die voorwaartse rigting te rig. Om die rigting verder te verhoog, kan 'n hoekreflektor gebruik word, soos getoon in Figuur 1. Die hoek tussen die plate sal 90 grade wees.

Figuur 1. Meetkunde van hoekreflektor.

Die stralingspatroon van hierdie antenna kan verstaan word deur beeldteorie te gebruik, en dan die resultaat deur skikkingteorie te bereken. Vir gemak van analise, sal ons aanvaar dat die reflekterende plate oneindig in omvang is. Figuur 2 hieronder toon die ekwivalente bronverspreiding, geldig vir die streek voor die plate.

Figuur 2. Ekwivalente bronne in vrye ruimte.

Die gestippelde sirkels dui antennas aan wat in-fase met die werklike antenna is; die x'd uit-antennas is 180 grade uit fase na die werklike antenna.

Aanvaar dat die oorspronklike antenna 'n omnirigtingpatroon het wat gegee word deur （）. Dan die stralingspatroon (R) van die "ekwivalente stel verkoelers" van Figuur 2 kan geskryf word as:

Bogenoemde volg direk uit Figuur 2 en skikkingsteorie (k is die golfgetal. Die resulterende patroon sal dieselfde polarisasie hê as die oorspronklike vertikaal gepolariseerde antenna. Die rigting sal met 9-12 dB verhoog word. Die bogenoemde vergelyking gee die uitgestraalde velde in die gebied voor die plate Aangesien ons aangeneem het dat die plate oneindig was, is die velde agter die plate nul.

Die rigting sal die hoogste wees wanneer d 'n halfgolflengte is. Gestel die uitstralende element van Figuur 1 is 'n kort dipool met 'n patroon gegee deur ( ), word die velde vir hierdie geval in Figuur 3 getoon.

Figuur 3. Polêre en asimutpatrone van genormaliseerde stralingspatroon.

Die stralingspatroon, impedansie en versterking van die antenna sal deur die afstand beïnvloed worddvan Figuur 1. Die insetimpedansie word deur die reflektor verhoog wanneer die spasiëring een halwe golflengte is; dit kan verminder word deur die antenna nader aan die weerkaatser te skuif. Die lengteLvan die weerkaatsers in Figuur 1 is tipies 2*d. As 'n straal wat langs die y-as vanaf die antenna beweeg word, sal dit egter weerspieël word as die lengte ten minste ( ) is. Die hoogte van die plate moet hoër as die uitstralende element wees; aangesien lineêre antennas egter nie goed langs die z-as uitstraal nie, is hierdie parameter nie krities belangrik nie.