Antena, ki se uporablja za odboj vpadnih elektromagnetnih signalov, ustvarjenih iz ločenega vira, se imenuje kotna antena. Te antene delujejo na višjih mikrovalovnih frekvencah, zato so zelo priljubljene v antenskih sistemih vesoljskih plovil zaradi svojih lastnosti, kot so; preprosta struktura in lahka. te vrste anten so izdelani z različnimi reflektorji, katerih ravnina je parabolična, elipsoidna, hiperbolična (ali) sferoidna. Obstajajo različne vrste kotnih anten, kot so; ravninski, palični, kotni, sferični, parabolični in cilindrični. Ta članek vsebuje kratke informacije o a kotni reflektor .
Kaj je kotni reflektor?
Pasivna naprava, ki se uporablja za odbijanje radijskih signalov neposredno nazaj v smeri vira emisije, je znana kot kotni reflektor. To je retroreflektor, ki vključuje tri medsebojno pravokotne in sekajoče se ravne površine, ki odbijajo valove neposredno na vir, čeprav pretvorjene. Tri sekajoče se površine v tej anteni so pogosto kvadratne oblike. To je zelo uporabna naprava za kalibracijo radarskih sistemov.
Ti reflektorji so narejeni iz kovinskih plošč (ali) žic, ki tvorijo prave kote. Ti reflektorji imajo lastnost odbijanja elektromagnetnih valov, kar pomeni, da se pojavijo kot svetle tarče nad radarskim zaslonom, tudi če so zunaj osi ali daleč. Te se pogosto uporabljajo kot reference ali oznake za radarske meritve hitrosti, razdalje, položaja ali kota.
Primeri kotnih reflektorjev so radarski kotni reflektorji in optični kotni reflektorji. Tako je radarski kotni reflektor izdelan iz kovine, ki se uporablja za odboj radijskih signalov iz radarskih sklopov, medtem ko so optični kotni reflektorji (kotne kocke/kocki vogali) izdelani s tristranskimi steklenimi prizmami, ki se uporabljajo pri laserskem določanju razdalje in merjenju.
Kakšen je namen kotnega odsevnika?
Kotni reflektor se uporablja za ustvarjanje močnega radarskega odmeva, zlasti od predmetov, ki bi sicer imeli le zelo nizek efektivni RCS (radarski presek). Ta reflektor ima najmanj dve ali več električno prevodnih površin, kjer so te površine nameščene navzkrižno. Če je kotni reflektor večji, se odbije več energije.
Kako deluje kotni reflektor?
Kotni reflektor deluje po zakonu optike, kar pomeni, da se signal po odboju premakne v podobno smer, iz katere je bil pridobljen. Natančneje, njegovo načelo delovanja je, da se vsakič, ko elektromagnetni signal zadene kotni reflektor, dohodni signal odbije od vsake električno prevodne površine, kar prej pomeni, da se val pri diedrski strukturi odbije dvakrat, medtem ko se val v triedrski strukturi odbije. trikrat. Tako bo smer širjenja valov obrnjena, tako da odbija val v smeri, od koder koli so bili izumljeni in obravnavani kot pasivna naprava.
Reflektorji se uporabljajo predvsem v antenah, zato je glavni cilj postavitve reflektorja znotraj antene povečati njeno usmerjenost. Tako kotni reflektorji pomagajo omejiti sevano energijo v kovinski plošči in zagotavljajo izboljšanje usmerjenosti z odsevom energije, pridobljene na želeni način.
Kotna reflektorska antena
Kotiček reflektorska antena je usmerjena antena, ki se uporablja na frekvencah UHF in VHF. To anteno je leta 1938 izumil John D. Kraus. Ta antena vključuje element, ki ga poganja dipol, nameščen pred dvema ravnima pravokotnima odbojnima zaslonoma, ki sta običajno združena pod kotom 90°. Te antene imajo 10 do 15 dB zmernega ojačanja, 20 do 30 dB visoko razmerje med sprednjo in zadnjo stranjo in široko pasovno širino.
Te antene se v veliki meri uporabljajo za UHF televizijske komunikacijske povezave od točke do točke, sprejemne antene, podatkovne povezave za omrežja WAN in amaterske radijske antene na pasovih 144 MHz, 420 MHz in 1296 MHz. Te antene oddajajo radijske valove, ki so linearno polarizirani in jih je mogoče namestiti za navpično ali vodoravno polarizacijo.
Vrste kotnih reflektorjev
Na voljo sta dve vrsti kotnih odsevnikov; diedrski in triedrski, ki so obravnavani v nadaljevanju.
Dvostranski kotni reflektor
Kotna antena, ki ima dve površini na pravokotnih ravninah, je znana kot diedrični kotni reflektor. Ta antena ima dva ravna reflektorja, ki tvorita diedrski kot 90*. Ta vrsta reflektorja nastane, ko sta dve prevodni plošči pravokotno povezani in se večinoma uporablja v antenah. Ta kotni reflektor vrne val k viru emisije samo, če je smer vpadnega žarka pravokotna na presečišče ravnin. Val v tej vrsti reflektorja se odbija dvakrat. Ti reflektorji so občutljivi na svojo mehansko razporeditev, zato lahko pride do več težav.
Trihedral Kotni reflektor
Kotna antena, ki ima tri površine na pravokotnih ravninah, je znana kot triedrični kotni reflektor. To vrsto kotnega reflektorja je mogoče oblikovati s povezovanjem treh prevodnih plošč znotraj pravokotne usmeritve. Val za triedrsko strukturo se odbije trikrat in ti reflektorji se običajno uporabljajo v radarskih sistemih.
Ta reflektor je zelo odporen na napačno naravnanost in ponuja preprosto metodo za hitro nastavitev na terenu in kalibracijo, kadar koli je to potrebno. Radijski valovi v tem reflektorju zadenejo rob in se od vsake površine skupaj trikrat odbijejo, kar povzroči navzgor obrnjen val, ki se oddaja nazaj k viru. Zaradi tega ta reflektor zagotavlja visok RCS (radarski presek) cilja za testiranje radarskega sistema, podatkov in kalibracije za vašo aplikacijo.
Ti reflektorji so kanonični radarski reflektorji, ki se običajno uporabljajo za kalibracijo ali določanje delovanja radarskih sistemov. Ti reflektorji ponujajo zaželene lastnosti, kot so; precej velik radarski presek, širok razpon stranskih kotov z velikim RCS in teoretični RCS, preprosto izračunan kot vloga stranskega kota.
Vzorec sevanja kotnega reflektorja
Naslednja slika predstavlja sevalni vzorec navpičnega kotnega reflektorja z glavno osjo. Vzorec sevanja v področju zasnove antene je smerna odvisnost jakosti radijskih valov od antene. To je grafični prikaz lastnosti antene za daljno polje in tudi sprememba sevane moči antene kot funkcije poti stran od antene.
Izračun kotnega reflektorja
Kotni reflektor je zelo uporabna naprava za kalibracijo radarski sistemi . Na splošno ta reflektor vključuje pravokotne plošče, ki se med seboj sekajo. Na splošno lahko vidimo, da so običajni vogalni reflektorji triedrični in diedrični.
Kadarkoli se dvostranski kotni reflektor odziva na svojo mehansko poravnavo, je izjemno toleranten na neusklajenost. To torej zagotavlja priročno metodo za sistem hitrega polja. Ta reflektor je preprosto izdelan s tremi pravokotnimi ploščami, ki so prikazane na naslednji sliki.
Aeff = a^2 /√3
Pri čemer je 'a' stranska dolžina trikotnega reflektorja.
Efektivni presek radarja je mogoče izmeriti z
σ = 4π a^4/3λ^2
Pri čemer je 'λ' iz zgornje enačbe valovna dolžina radarskega signala.
Valovi v trikotnem kotnem reflektorju udarijo ob kotni reflektor in se preprosto 3-krat odbijejo skozi vsako površino, kar povzroči popolnoma obrnjeno smer valov, ki se prenašajo nazaj k viru. Tako ta kotni reflektor zagotavlja izredno visok RCS ali radarski presek tarče predvsem za testiranje radarskih sistemov in karakterizacij.
Prednosti in slabosti
The prednosti kotnih reflektorjev vključujejo naslednje.
- Kotni reflektor na spodnjem koncu pasu UHF zagotavlja pridobitev široke pasovne širine.
- Ti reflektorji imajo visoko ojačanje, kar pomeni, da oddajajo in sprejemajo signale nad dolgo
- Če ima kotni reflektor več površin, bo odboj močnejši.
- Ti so še posebej primerni za uporabo pri mikrovalovih in ultravisokih frekvencah, kjer so praktične strukture z 1 (ali) dvema valovnima dolžinama znotraj najvišjih skupnih dimenzij.
- Njegova konstrukcija je enostavna, enostavna za namestitev, poceni in se lahko zlahka zloži v trdno prenosno enoto.
- Ne potrebujejo nobenega vira energije, kalibracije ali vzdrževanja.
- Te je mogoče razporediti v različne usmeritve in lokacije.
- Te je mogoče uporabiti za posnemanje različnih vrst ciljev, kot so; vozila, letala (ali) zgradbe s spreminjanjem njihove oblike, števila in velikosti.
- Kotni reflektorji zagotavljajo zanesljivo referenco predvsem za ocenjevanje delovanja radarja.
- Ti reflektorji pomagajo pri preverjanju občutljivosti, natančnosti in ločljivosti ter pri prepoznavanju in popravljanju morebitnih pristranskosti ali napak v radarskih sistemih.
The slabosti kotnih reflektorjev vključujejo naslednje.
- Zaradi prisotnosti kotnega reflektorja je namestitev antene precej zajetna.
- Uporaba tega reflektorja poveča stroške kotne reflektorske antene.
- Kotni reflektor ni reprezentativen za radarsko validacijo, predvsem za cilje v resničnem svetu.
- Kotni odsevniki za radarsko validacijo morda ne bodo zajeli celotnega obsega scenarijev in izzivov, s katerimi se radarski sistem lahko sreča v praksi.
- Kotni reflektorji za radarsko validacijo lahko motijo druge uporabnike (ali) radarske sisteme.
- To lahko ustvari nered (ali) lažne alarme na radarskem zaslonu ali zmede ali prikrije druge zanimive cilje. Tako lahko tudi kršijo predpise (ali) dovoljenja za uporabo zračnega prostora ali radarskega frekvenčnega pasu.
Aplikacije
The aplikacije kotnih reflektorjev vključujejo naslednje.
- Kotni odsevniki se uporabljajo v radarskih sistemih za skrivanje obstoja obrambnih motornih vozil pred nasprotnikovim radarjem.
- Ti reflektorji se uporabljajo tudi pri sprejemu televizijskega signala, zato jih poiščite v domačih antenah.
- Ti se pogosto uporabljajo tudi v aplikacijah za optično komunikacijo.
- Kotni odsevniki so še vedno uporabni za radarsko validacijo, če se pravilno in previdno uporabljajo.
- Te se pogosto uporabljajo za UHF TV sprejemne antene, podatkovne povezave za brezžične WAN, komunikacijske povezave od točke do točke in amaterske radijske antene na pasovih 1296 in 144, 420 MHz.
- Uporabljajo se za odboj radijskih ali drugih elektromagnetnih valov neposredno do vira emisije.
- Ti se uporabljajo za generiranje močnega radarskega odmeva od različnih objektov, ki bi sicer imeli preprosto izjemno nizek efektivni RCS (radarski presek).
- Ti se uporabljajo za izdelavo varnostnih odsevnikov za kolesa, znake in avtomobile.
- Lahko se uporabljajo tudi za odbijanje laserskih žarkov nazaj proti Zemlji z lunine površine.
Torej, to je pregled kotnega reflektorja , njegovo delovanje, vrste, prednosti, slabosti in aplikacije. To je retroreflektor s tremi medsebojno pravokotnimi in sekajočimi se ravnimi površinami, ki valove posnema odprto proti viru. V tem reflektorju imajo tri sekajoče se površine pogosto kvadratne oblike. Ti reflektorji so preprosto izdelani iz kovine, ki se uporablja za odbijanje radijskih valov od radarskih kompletov, medtem ko so optični kotni reflektorji izdelani s tristranskimi steklenimi prizmami, ki se uporabljajo za merjenje in lasersko določanje razdalje. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je antena?
