Een drievlaksreflector, ook wel hoekreflector of driehoeksreflector genoemd, is een passief richtapparaat dat veel wordt gebruikt in antennes en radarsystemen. Hij bestaat uit drie vlakke reflectoren die een gesloten driehoekige structuur vormen. Wanneer een elektromagnetische golf een drievlaksreflector raakt, wordt deze teruggekaatst in de invalsrichting, waardoor een gereflecteerde golf ontstaat die gelijk is in richting, maar tegengesteld in fase is aan de invallende golf.

Hieronder vindt u een gedetailleerde introductie tot driehoekige hoekreflectoren:

Structuur en principe:

Een drievlakshoekreflector bestaat uit drie vlakke reflectoren, gecentreerd op een gemeenschappelijk snijpunt, die een gelijkzijdige driehoek vormen. Elke vlakke reflector is een vlakke spiegel die invallende golven kan reflecteren volgens de wet van reflectie. Wanneer een invallende golf de drievlakshoekreflector raakt, wordt deze door elke vlakke reflector gereflecteerd en vormt uiteindelijk een gereflecteerde golf. Door de geometrie van de drievlakshoekreflector wordt de gereflecteerde golf in een gelijke maar tegengestelde richting gereflecteerd dan de invallende golf.

Kenmerken en toepassingen:

1. Reflectie-eigenschappen: Drievlakshoekreflectoren hebben hoge reflectie-eigenschappen bij een bepaalde frequentie. Ze kunnen de invallende golf met een hoge reflectiviteit terugkaatsen, waardoor een duidelijk reflectiesignaal ontstaat. Door de symmetrie van de structuur is de richting van de gereflecteerde golf van de drievlakshoekreflector gelijk aan de richting van de invallende golf, maar tegengesteld in fase.

2. Sterk gereflecteerd signaal: Omdat de fase van de gereflecteerde golf tegengesteld is, zal het gereflecteerde signaal zeer sterk zijn wanneer de driehoekige reflector tegengesteld is aan de richting van de invallende golf. Dit maakt de driehoekige hoekreflector een belangrijke toepassing in radarsystemen om het echosignaal van het doel te versterken.

3. Richtingsgevoeligheid: De reflectie-eigenschappen van de driehoekige hoekreflector zijn richtingsgevoelig, dat wil zeggen dat een sterk reflectiesignaal alleen wordt gegenereerd bij een specifieke invalshoek. Dit maakt hem zeer nuttig in richtantennes en radarsystemen voor het lokaliseren en meten van doelposities.

4. Eenvoudig en voordelig: De constructie van de driehoekige hoekreflector is relatief eenvoudig en gemakkelijk te produceren en te installeren. Hij is meestal gemaakt van metalen, zoals aluminium of koper, wat goedkoper is.

5. Toepassingsgebieden: Drievlakshoekreflectoren worden veel gebruikt in radarsystemen, draadloze communicatie, luchtvaartnavigatie, meting en positionering en andere toepassingen. Ze kunnen worden gebruikt als antenne voor doelidentificatie, afstandsbepaling, peiling en kalibratie, enz.

Hieronder zullen we dit product in detail introduceren:

Om de richtingsgevoeligheid van een antenne te vergroten, is een vrij intuïtieve oplossing het gebruik van een reflector. Als we bijvoorbeeld beginnen met een draadantenne (bijvoorbeeld een halvegolfdipoolantenne), kunnen we er een geleidende plaat achter plaatsen om de straling naar voren te richten. Om de richtingsgevoeligheid verder te vergroten, kan een hoekreflector worden gebruikt, zoals weergegeven in figuur 1. De hoek tussen de platen is dan 90 graden.

Figuur 1. Geometrie van de hoekreflector.

Het stralingspatroon van deze antenne kan worden begrepen met behulp van beeldtheorie, waarna het resultaat kan worden berekend met behulp van arraytheorie. Voor een eenvoudige analyse gaan we ervan uit dat de reflecterende platen oneindig ver reiken. Figuur 2 hieronder toont de equivalente bronverdeling, geldig voor het gebied vóór de platen.

Figuur 2. Equivalente bronnen in de vrije ruimte.

De gestippelde cirkels geven antennes aan die in fase zijn met de daadwerkelijke antenne. De doorgestreepte antennes zijn 180 graden uit fase ten opzichte van de daadwerkelijke antenne.

Veronderstel dat de originele antenne een omnidirectioneel patroon heeft, gegeven door ( ). Dan is het stralingspatroon (R) van de "equivalente set radiatoren" van Figuur 2 kan worden geschreven als:

Het bovenstaande volgt direct uit Figuur 2 en de arraytheorie (k is het golfgetal). Het resulterende patroon zal dezelfde polarisatie hebben als de oorspronkelijke verticaal gepolariseerde antenne. De richtingsgevoeligheid zal met 9-12 dB toenemen. De bovenstaande vergelijking geeft de uitgestraalde velden in het gebied vóór de platen weer. Omdat we aannamen dat de platen oneindig waren, zijn de velden achter de platen nul.

De richtingsgevoeligheid is het hoogst wanneer d een halve golflengte is. Ervan uitgaande dat het stralende element in figuur 1 een korte dipool is met een patroon zoals weergegeven door ( ), worden de velden voor dit geval weergegeven in figuur 3.

Figuur 3. Polaire en azimutpatronen van genormaliseerd stralingspatroon.

Het stralingspatroon, de impedantie en de versterking van de antenne worden beïnvloed door de afstanddvan Figuur 1. De ingangsimpedantie wordt door de reflector verhoogd wanneer de afstand een halve golflengte bedraagt; deze kan worden verkleind door de antenne dichter bij de reflector te plaatsen. De lengteLDe reflectoren in figuur 1 zijn doorgaans 2*d. Indien echter een straal langs de y-as vanaf de antenne wordt gevolgd, zal deze worden gereflecteerd als de lengte ten minste ( ) is. De hoogte van de platen moet hoger zijn dan het stralende element; aangezien lineaire antennes echter niet goed langs de z-as stralen, is deze parameter niet van cruciaal belang.