En antenne som brukes til å reflektere de innfallende elektromagnetiske signalene fra en separat kilde kalles en hjørneantenne. Disse antennene fungerer ved høyere mikrobølgefrekvenser, så de er veldig populære i romfartøysantennesystemer på grunn av deres funksjoner som; enkel struktur og lett. Disse typer antenner er laget med forskjellige reflektorer hvis plan er en parabolsk, ellipsoid, hyperbolsk (eller) sfæroid. Det finnes forskjellige typer hjørneantenner som; plan, stang, hjørne, sfærisk, parabolsk og sylindrisk. Denne artikkelen gir kort informasjon om en hjørnereflektor .
Hva er en hjørnereflektor?
En passiv enhet som brukes til å reflektere radiosignaler direkte tilbake i retning av emisjonskilden er kjent som en hjørnereflektor. Dette er en retroreflektor som inkluderer tre innbyrdes vinkelrette og kryssende flater som reflekterer bølger direkte til kilden, selv om de er konvertert. De tre kryssende overflatene i denne antennen har ofte kvadratiske former. Dette er en veldig nyttig enhet for kalibrering av radarsystemer.
Disse reflektorene er laget av metallplater (eller) ledninger som danner rette vinkler. Disse reflektorene har egenskapen for reflekterende elektromagnetiske bølger som betyr at de dukker opp som lyse mål over radarskjermen selv om de er utenfor aksen eller langt unna. Disse brukes ofte som referanser eller markører for radarmålinger av hastighet, avstand, posisjon eller vinkel.
Eksempler på hjørnereflektorer er Radar hjørnereflektorer og optiske hjørnereflektorer. Så radarhjørnereflektoren er laget av et metall som brukes til å reflektere radiosignaler fra radarsett, mens optiske hjørnereflektorer (hjørnekuber/kubehjørner) er laget med tresidige glassprismer som brukes i laseravstandsmåling og oppmåling.
Hva er hensikten med en hjørnereflektor?
En hjørnereflektor brukes til å generere et sterkt radareko, spesielt fra objekter som ellers ville ha bare svært lavt effektivt RCS (radartverrsnitt). Denne reflektoren har minimum to eller over elektrisk ledende flater hvor disse flatene er montert på kryss og tvers. Hvis en hjørnereflektor er større, vil mer energi bli reflektert.
Hvordan fungerer en hjørnereflektor?
En hjørnereflektor fungerer ved å bruke optikkens lov som betyr at signalet etter refleksjon beveger seg i samme retning som det ble oppnådd fra. Nærmere bestemt er driftsprinsippet at når et elektromagnetisk signal treffer hjørnereflektoren, vil det innkommende signalet bli reflektert fra hver elektrisk ledende overflate tidligere, det betyr at bølgen for en dihedral struktur reflekteres to ganger mens bølgen i en trihedral struktur reflekteres tre ganger. Så forplantningsretningen til bølgene vil bli reversert, så den reflekterer bølgen innenfor retningen fra hvor enn disse er oppfunnet og betraktet som en passiv enhet.
Reflektorer brukes hovedsakelig i antenner, så hovedmålet bak å arrangere en reflektor i en antenne er å forbedre dens retningsevne. Så de hjørneformede reflektorene bidrar til å begrense den utstrålte energien i metallplaten, og det gir en forbedring innenfor retningsevnen ved å reflektere energien som oppnås på den foretrukne måten.
Hjørnereflektorantenne
Et hjørne reflektor antenne er en retningsantenne som brukes på UHF & VHF frekvenser. Denne antennen ble oppfunnet i 1938 av John D. Kraus. Denne antennen inkluderer et dipol-drevet element anordnet foran to flate rektangulære reflekterende skjermer forbundet med vanligvis 90° av en vinkel. Disse antennene har 10 til 15 dB moderat forsterkning, 20 til 30 dB høyt front-til-bak-forhold og bred båndbredde.
Disse antennene brukes mye for UHF-TV punkt-til-punkt kommunikasjonsforbindelser, mottaksantenner, datakoblinger for WAN og amatørradioantenner på 144 MHz, 420 MHz og 1296 MHz-båndene. Disse antennene utstråler radiobølger som er lineært polariserte og kan monteres for enten vertikal eller horisontal polarisering.
Typer hjørnereflektorer
Det er to typer hjørnereflektorer tilgjengelig; dihedral og trihedral som er omtalt nedenfor.
Dihedral hjørnereflektor
Hjørneantennen som har to overflater på ortogonale plan er kjent som en dihedral hjørnereflektor. Denne antennen har to plane reflektorer som danner 90* en dihedral vinkel. Denne typen reflektor dannes når to ledende ark er vinkelrett sammen, og dette brukes hovedsakelig i antenner. Denne hjørnereflektoren returnerer bølgen til emisjonskilden bare hvis den innfallende stråleretningen er vinkelrett på skjæringslinjen til planene. Bølgen i denne typen reflektor reflekteres to ganger. Disse reflektorene er følsomme for deres mekaniske arrangement, og dermed kan flere problemer oppstå.
Trihedral hjørnereflektor
Hjørneantennen som har tre overflater på ortogonale plan er kjent som en trihedral hjørnereflektor. Denne typen hjørnereflektor kan dannes ved å koble sammen tre ledende ark innenfor en vinkelrett orientering. Bølgen for en trihedral struktur reflekteres tre ganger, og disse reflektorene brukes vanligvis i radarsystemer.
Denne reflektoren er svært tolerant for å være feiljustert, og dette tilbyr en enkel metode for raskt feltoppsett og kalibrering når det er nødvendig. Radiobølgene i denne reflektoren treffer hjørnet og sprettes av hvert overflateareal totalt tre ganger for å resultere i en oppovervendt bølge som sender tilbake til kilden. Så på grunn av dette gir denne reflektoren et høyt RCS (Radar Cross Section)-mål for å teste radarsystemet, data og kalibrering for din applikasjon.
Disse reflektorene er kanoniske radarreflektorer som vanligvis brukes til å kalibrere eller bestemme radarsystemets ytelse. Disse reflektorene tilbyr ønskelige egenskaper som; ganske stort radartverrsnitt, et bredt spekter av aspektvinkler med en stor RCS, og teoretisk RCS ganske enkelt beregnet som en rolle for aspektvinkel.
Hjørnereflektor strålingsmønster
Følgende figur representerer den vertikale hjørnereflektorens strålingsmønster med hovedaksen. Strålingsmønsteret i antennedesignfeltet er retningsavhengigheten til radiobølgestyrken fra antennen. Dette er en grafisk representasjon av fjernfeltsantennens egenskaper og også en variasjon av utstrålt kraft fra en antenne som en funksjon av ruten bort fra antennen.
Hjørnereflektorberegning
Hjørnereflektoren er en svært nyttig enhet for kalibrering av radarsystemer . Vanligvis inkluderer denne reflektoren vinkelrette plater som er krysset innbyrdes. Generelt kan vi se at de vanlige hjørnereflektorene er trihedriske og dihedrale.
Når den dihedriske hjørnereflektoren reagerer på dens mekaniske justering, er den ekstremt tolerant for feiljustering. Så dette gir en praktisk metode for et raskt feltsystem. Denne reflektoren er laget enkelt med tre rettvinklede plater som er illustrert i følgende figur.
Aeff = a^2 /√3
Hvor 'a' er den trihedriske reflektorens sidelengde.
Det effektive tverrsnittet til radaren kan måles ved
σ = 4π a^4/3λ^2
Der 'λ' fra ligningen ovenfor er radarsignalets bølgelengde.
Bølgene i den trihedriske hjørnereflektoren treffer hjørnereflektoren og sprettes ganske enkelt gjennom hver overflate 3 ganger for å resultere i at bølger i motsatt retning sendes tilbake til kilden. Dermed gir denne hjørnereflektoren et ekstremt høyt RCS- eller radartverrsnittsmål hovedsakelig for testing av radarsystemer og karakteriseringer.
Fordeler og ulemper
De fordelene med hjørnereflektorer Inkluder følgende.
- Hjørnereflektoren i den nedre enden av UHF-båndet gir bred båndbreddeforsterkning.
- Disse reflektorene har en høy forsterkning som betyr at de sender og mottar signaler over lang tid
- Hvis hjørnereflektoren har flere overflater vil refleksjonen være sterkere.
- Disse er spesielt egnet for bruk på mikrobølger og ultrahøye frekvenser der strukturer 1 (eller) to bølgelengder innenfor de høyeste totale dimensjonene er praktiske.
- Konstruksjonen er enkel, lett å distribuere, billig og kan lett bygges sammen til en solid bærbar enhet.
- De trenger ingen strømkilde, kalibrering eller vedlikehold.
- Disse kan arrangeres i ulike retninger og steder.
- Disse kan brukes til å replikere forskjellige typer mål som; kjøretøy, fly (eller) bygninger ved å endre form, antall og størrelse.
- Hjørnereflektorer gir en pålitelig referanse hovedsakelig for evaluering av radarens ytelse.
- Disse reflektorene hjelper til med å kontrollere følsomheten, nøyaktigheten og oppløsningen og identifisere og korrigere eventuelle skjevheter eller feil i radarsystemer.
De ulemper med hjørnereflektorer Inkluder følgende.
- Tilstedeværelsen av en hjørnereflektor gjør antennearrangementet ganske klumpete.
- Bruken av denne reflektoren øker kostnadene for hjørnereflektorantennen.
- Hjørnereflektoren er ikke representativ for radarvalidering hovedsakelig for virkelige mål.
- Hjørnereflektorene for radarvalidering fanger kanskje ikke opp hele spekteret av scenarier så vel som utfordringer som radarsystemet kan møte i praksis.
- Hjørnereflektorer for radarvalidering kan forstyrre andre brukere (eller) radarsystemer.
- Disse kan skape rot (eller) falske alarmer på radarskjermen eller forvirre eller maskere andre mål av interesse. Så de kan også bryte forskrifter (eller) tillatelser for å bruke luftrommet eller radarfrekvensbåndet.
applikasjoner
De bruk av hjørnereflektorer Inkluder følgende.
- Hjørnereflektorer brukes i radarsystemer for å skjule eksistensen av forsvarsmotorkjøretøyer fra motstanderens radar.
- Disse reflektorene brukes også innen TV-signalmottak, så finn applikasjoner innenfor hjemmeantenner.
- Disse er også mye brukt i optiske kommunikasjonsapplikasjoner.
- Hjørnereflektorer er fortsatt nyttige for radarvalidering hvis de brukes riktig og forsiktig.
- Disse brukes mye for UHF TV-mottaksantenner, datakoblinger for trådløse WAN-er, punkt-til-punkt kommunikasjonskoblinger og amatørradioantenner på 1296 og 144, 420 MHz-båndene.
- Disse brukes til å reflektere radio eller andre elektromagnetiske bølger direkte til emisjonskilden.
- Disse brukes til å generere et sterkt radareko fra forskjellige objekter som ellers ganske enkelt ville ha ekstremt lavt effektiv RCS (radartverrsnitt).
- Disse brukes til å lage sikkerhetsreflekser for sykler, skilt og biler.
- Disse kan også brukes til å sprette laserstråler tilbake mot jorden fra månens overflate.
Dermed er dette en oversikt over en hjørnereflektor , dens virkemåte, typer, fordeler, ulemper og bruksområder. Dette er en retroreflektor med tre innbyrdes vinkelrette og kryssende jevne overflater, som gjengir bølger åpent til kilden. I denne reflektoren har de tre kryssende flatene ofte kvadratiske former. Disse reflektorene er ganske enkelt laget av metall som brukes til å reflektere radiobølger fra radarsett, mens optiske hjørnereflektorer er laget med tresidige glassprismer som brukes til oppmåling og laseravstand. Her er et spørsmål til deg, hva er en antenne?
