Kutni reflektor: rad, vrste, izračun, uzorak zračenja i njegove primjene

Antena koja se koristi za reflektiranje upadnih elektromagnetskih signala stvorenih iz zasebnog izvora naziva se kutna antena. Ove antene rade na višim mikrovalnim frekvencijama, pa su vrlo popularne u antenskim sustavima svemirskih letjelica zbog svojih značajki kao što su; jednostavna struktura i njegova mala težina. ove vrste antena Izrađuju se s različitim reflektorima čija je ravnina parabolična, elipsoidna, hiperbolična (ili) sferoidna. Postoje različite vrste kutnih antena poput; ravna, štapna, kutna, sferna, parabolična i cilindrična. Ovaj članak pruža kratke informacije o a kutni reflektor .

Što je kutni reflektor?

Pasivni uređaj koji se koristi za refleksiju radio signala izravno natrag u smjeru izvora emisije poznat je kao kutni reflektor. Ovo je retroreflektor koji uključuje tri međusobno okomite i sijekuće se ravne površine koje reflektiraju valove izravno na izvor, iako pretvorene. Tri površine koje se sijeku u ovoj anteni često imaju kvadratni oblik. Ovo je vrlo koristan uređaj za kalibraciju radarskih sustava.

Ovi reflektori izrađeni su od metalnih ploča (ili) žica koje tvore prave kutove. Ovi reflektori imaju svojstvo refleksije elektromagnetskih valova što znači da se pojavljuju kao svijetle mete iznad radarskog zaslona čak i ako su izvan osi ili daleko. Oni se često koriste kao reference ili oznake za radarska mjerenja brzine, udaljenosti, položaja ili kuta.

Primjeri kutnih reflektora su radarski kutni reflektori i optički kutni reflektori. Dakle, radarski kutni reflektor izrađen je od metala koji se koristi za reflektiranje radio signala s radarskih kompleta, dok su optički kutni reflektori (kutne kocke/kutni kutovi) izrađeni od trostranih staklenih prizma koje se koriste u laserskom mjerenju udaljenosti i mjerenju.

Koja je svrha kutnog katadioptera?

Kutni reflektor koristi se za generiranje jakog radarskog odjeka, posebno od objekata koji bi inače imali samo vrlo nisku efektivnu RCS (radarski presjek). Ovaj reflektor ima najmanje dvije ili više električno vodljivih površina gdje su te površine montirane unakrsno. Ako je kutni reflektor veći, tada će se reflektirati više energije.

Kako radi kutni katadiopter?

Kutni reflektor radi prema zakonu optike što znači da se signal nakon refleksije kreće u istom smjeru iz kojeg je i dobiven. Točnije, njegov princip rada je kad god elektromagnetski signal pogodi kutni reflektor, tada će se dolazni signal reflektirati od svake električno vodljive površine, što prije znači da se val za diedralnu strukturu reflektira dva puta, dok se val u trokutnoj strukturi reflektira tri puta. Dakle, smjer širenja valova će se obrnuti, tako da reflektira val unutar smjera odakle god su izumljeni i smatrani pasivnim uređajem.

Reflektori se uglavnom koriste u antenama, tako da je glavni cilj postavljanja reflektora unutar antene povećati njezinu usmjerenost. Dakle, reflektori u obliku kuta pomažu u ograničavanju zračene energije u metalnoj ploči i osiguravaju poboljšanje unutar usmjerenosti reflektirajući energiju dobivenu na željeni način.

Kutna reflektorska antena

Kutak reflektorska antena je usmjerena antena koja se koristi na UHF i VHF frekvencijama. Ovu antenu je 1938. izumio John D. Kraus. Ova antena uključuje element pokretan dipolom koji je postavljen ispred dva ravna pravokutna reflektirajuća zaslona spojena obično pod kutom od 90°. Ove antene imaju 10 do 15 dB umjerenog pojačanja, 20 do 30 dB visokog omjera naprijed-nazad i široku propusnost.

Ove se antene uvelike koriste za UHF televizijske komunikacijske veze od točke do točke, prijemne antene, podatkovne veze za WAN mreže i amaterske radio antene na opsezima od 144 MHz, 420 MHz i 1296 MHz. Ove antene zrače radio valove koji su linearno polarizirani i mogu se montirati za vertikalnu ili horizontalnu polarizaciju.

Vrste kutnih katadioptera

Dostupne su dvije vrste kutnih reflektora; diedral i triedral o kojima se govori u nastavku.

Dvostruki kutni reflektor

Kutna antena koja ima dvije površine na ortogonalnim ravninama poznata je kao diedralni kutni reflektor. Ova antena ima dva ravna reflektora koji tvore diedralni kut od 90°. Ova vrsta reflektora nastaje kad god su dvije vodljive ploče okomito spojene i to se uglavnom koristi u antenama. Ovaj kutni reflektor vraća val izvoru emisije samo ako je smjer upadne zrake okomit na presječnu liniju ravnina. Val se u ovom tipu reflektora dva puta odbija. Ovi reflektori su osjetljivi na njihov mehanički raspored pa može doći do više problema.

Trokutni kutni reflektor

Kutna antena koja ima tri površine na ortogonalnim ravninama poznata je kao trokutni kutni reflektor. Ovaj tip kutnog reflektora može se formirati povezivanjem tri vodljiva lista unutar okomitog položaja. Val za trokutnu strukturu reflektira se tri puta i ti se reflektori obično koriste u radarskim sustavima.

Ovaj je reflektor vrlo tolerantan na neusklađenost i nudi jednostavnu metodu za brzo postavljanje na terenu i kalibraciju kad god je potrebno. Radio valovi u ovom reflektoru udaraju u kut i odbijaju se od svake površine ukupno tri puta da bi rezultirali preokrenutim valom koji se prenosi natrag na izvor. Zbog toga ovaj reflektor pruža visok RCS (radarski presjek) cilja za testiranje radarskog sustava, podataka i kalibracije za vašu primjenu.

Ovi reflektori su kanonski radarski reflektori koji se obično koriste za kalibraciju ili određivanje performansi radarskih sustava. Ovi reflektori nude poželjne atribute poput; prilično velik radarski presjek, širok raspon kutova širine prema velikom RCS-u, a teoretski RCS jednostavno izračunat kao uloga kuta aspekta.

Uzorak zračenja kutnog reflektora

Sljedeća slika predstavlja uzorak zračenja okomitog kutnog reflektora s glavnom osi. Uzorak zračenja u području dizajna antene je ovisnost o smjeru jačine radiovalova od antene. Ovo je grafički prikaz svojstava antene dalekog polja i također varijacije snage zračenja antene kao funkcije rute od antene.

Proračun kutnog reflektora

Kutni reflektor vrlo je koristan uređaj za kalibraciju radarski sustavi . Općenito, ovaj reflektor uključuje okomite ploče koje su međusobno presječene. Općenito, možemo vidjeti da su uobičajeni kutni reflektori triedarski i diedralni.

Kad god dihedral kutni reflektor reagira na svoje mehaničko poravnanje, tada je izuzetno tolerantan na neusklađenost. Dakle, ovo pruža prikladnu metodu za brzi terenski sustav. Ovaj reflektor je napravljen jednostavno od tri ploče pod pravim kutom koje su ilustrirane na sljedećoj slici.

Aeff = a^2 /√3

Gdje je 'a' duljina stranice trokutnog reflektora.

Efektivni poprečni presjek radara može se mjeriti pomoću

σ = 4π a^4/3λ^2

Gdje je 'λ' iz gornje jednadžbe valna duljina radarskog signala.

Valovi u trokutnom kutnom reflektoru udaraju u kutni reflektor i jednostavno se odbijaju kroz svaku površinu 3 puta da bi rezultirali potpuno obrnutim smjerom valova koji se prenose natrag na izvor. Dakle, ovaj kutni reflektor pruža iznimno visok RCS ili radarski presjek mete uglavnom za testiranje radarskih sustava i karakterizacije.

Prednosti i nedostatci

The prednosti kutnih reflektora uključuju sljedeće.

• Kutni reflektor na donjem kraju UHF pojasa osigurava široku propusnost.
• Ovi reflektori imaju visoko pojačanje što znači da odašilju i primaju signale preko duljine
• Ako kutni reflektor ima više površina tada će refleksija biti jača.
• Oni su posebno prikladni za korištenje na mikrovalovima i ultra-visokim frekvencijama gdje god su praktične strukture od 1 (ili) dvije valne duljine unutar najvećih ukupnih dimenzija.
• Njegova konstrukcija je jednostavna, laka za postavljanje, jeftina i može se lako sklopiti u čvrstu prijenosnu jedinicu.
• Ne trebaju nikakav izvor napajanja, kalibraciju ili održavanje.
• Oni se mogu rasporediti u različitim smjerovima i mjestima.
• Oni se mogu koristiti za repliciranje različitih vrsta ciljeva kao što su; vozila, letjelice (ili) zgrade mijenjajući njihov oblik, broj i veličinu.
• Kutni reflektori pružaju pouzdanu referencu uglavnom za ocjenu radara.
• Ovi reflektori pomažu u provjeri osjetljivosti, točnosti i razlučivosti te u prepoznavanju i ispravljanju bilo kakvih pristranosti ili grešaka u radarskim sustavima.

The nedostaci kutnih reflektora uključuju sljedeće.

• Prisutnost kutnog reflektora čini raspored antene prilično glomaznim.
• Korištenje ovog reflektora povećava cijenu kutne reflektorske antene.
• Kutni reflektor nije reprezentativan za validaciju radara uglavnom za mete u stvarnom svijetu.
• Kutni reflektori za validaciju radara možda neće obuhvatiti cijeli niz scenarija kao ni izazove s kojima se radarski sustav može susresti u praksi.
• Kutni reflektori za validaciju radara mogu ometati druge korisnike (ili) radarske sustave.
• Oni mogu stvoriti nered (ili) lažne alarme na radarskom zaslonu ili zbuniti ili maskirati druge ciljeve od interesa. Tako da također mogu prekršiti propise (ili) dozvole za korištenje zračnog prostora ili frekvencijskog pojasa radara.

Prijave

The primjene kutnih reflektora uključuju sljedeće.

• Kutni reflektori koriste se unutar radarskih sustava kako bi se sakrilo postojanje obrambenih motornih vozila od protivničkog radara.
• Ovi se reflektori također koriste u prijemu TV signala pa pronađite primjenu unutar kućnih antena.
• Također se široko koriste u optičkim komunikacijskim aplikacijama.
• Kutni reflektori i dalje su korisni za radarsku validaciju ako se pravilno i pažljivo koriste.
• Oni se naširoko koriste za UHF TV prijamne antene, podatkovne veze za bežične WAN mreže, komunikacijske veze od točke do točke i amaterske radio antene na 1296 i 144, 420 MHz pojasima.
• Koriste se za reflektiranje radijskih ili drugih elektromagnetskih valova izravno na izvor emisije.
• Oni se koriste za generiranje snažnog radarskog odjeka od različitih objekata koji bi inače imali jednostavno izuzetno nisku efektivnu RCS (radarski presjek).
• Oni se koriste za izradu sigurnosnih reflektora za bicikle, znakove i automobile.
• Oni se također mogu koristiti za odbijanje laserskih zraka natrag prema Zemlji s Mjesečeve površine.

Dakle, ovo je pregled kutnog reflektora , njegov rad, vrste, prednosti, nedostaci i primjene. Ovo je retroreflektor s tri međusobno okomite i ravnomjerne površine koje se presijecaju, koji replicira valove otvoreno prema izvoru. U ovom reflektoru, tri površine koje se sijeku često imaju kvadratni oblik. Ovi reflektori su jednostavno izrađeni od metala koji se koristi za reflektiranje radio valova od radarskih setova, dok su optički kutni reflektori izrađeni od trostranih staklenih prizma koje se koriste za mjerenje, kao i za lasersko određivanje udaljenosti. Ovdje je pitanje za vas, što je antena?