Kolmnurkne reflektor, tuntud ka kui nurkreflektor või kolmnurkne reflektor, on passiivse sihtmärgi seade, mida tavaliselt kasutatakse antennides ja radarisüsteemides. See koosneb kolmest tasapinnalisest reflektorist, mis moodustavad suletud kolmnurkse struktuuri. Kui elektromagnetlaine tabab kolmnurkset reflektorit, peegeldub see langemissuunas tagasi, moodustades peegeldunud laine, mis on langemislainega võrdse suunaga, kuid vastasfaasis.

Järgnevalt on toodud üksikasjalik sissejuhatus kolmnurksetesse nurgapeegelditesse:

Struktuur ja põhimõte:

Kolmnurkne nurkpeegeldi koosneb kolmest tasapinnalisest peegeldist, mille keskpunkt on ühises lõikepunktis, moodustades võrdkülgse kolmnurga. Iga tasapinnaline peegeld on tasapinnaline peegel, mis suudab peegeldusseaduse kohaselt peegeldada langevaid laineid. Kui langev laine tabab kolmnurkset nurkpeegeldit, peegeldub see igast tasapinnalisest peegeldist ja lõpuks moodustab peegeldunud laine. Kolmnurkse peegeldi geomeetria tõttu peegeldub peegeldunud laine langeva lainega võrdses, kuid vastassuunas.

Omadused ja rakendused:

1. Peegeldusomadused: Kolmnurksetel nurkreflektoridel on teatud sagedusel kõrge peegeldusvõime. Need suudavad langevat lainet tagasi peegeldada suure peegeldusvõimega, moodustades selge peegeldussignaali. Tänu oma struktuuri sümmeetriale on kolmnurkse reflektorist peegelduva laine suund võrdne langeva laine suunaga, kuid faasis vastupidine.

2. Tugev peegeldunud signaal: Kuna peegeldunud laine faas on vastupidine, siis kui kolmnurkne reflektor on langeva laine suuna suhtes vastupidises suunas, on peegeldunud signaal väga tugev. See teeb kolmnurksest nurkreflektorist olulise rakenduse radarisüsteemides sihtmärgi kajasignaali võimendamiseks.

3. Suunatavus: Kolmnurkse peegeldi peegeldusomadused on suunatud, see tähendab, et tugev peegeldussignaal tekib ainult teatud langemisnurga all. See muudab selle väga kasulikuks suundantennides ja radarisüsteemides sihtmärkide asukoha määramiseks ja mõõtmiseks.

4. Lihtne ja ökonoomne: Kolmnurkse nurgapeegeldi konstruktsioon on suhteliselt lihtne ning seda on lihtne valmistada ja paigaldada. Tavaliselt on see valmistatud metallmaterjalidest, näiteks alumiiniumist või vasest, mis on odavam.

5. Kasutusalad: Kolmnurkseid nurkpeegeldajaid kasutatakse laialdaselt radarisüsteemides, traadita side, lennunduse navigatsiooni, mõõtmise ja positsioneerimise valdkonnas ning muudes valdkondades. Neid saab kasutada sihtmärgi tuvastamise, kauguse mõõtmise, suuna leidmise ja kalibreerimise antennina jne.

Allpool tutvustame seda toodet üksikasjalikumalt:

Antenni suunavuse suurendamiseks on üsna intuitiivne lahendus kasutada reflektorit. Näiteks kui alustame traatantenniga (näiteks poollaine dipoolantenn), võime selle taha asetada juhtiva lehe, et suunata kiirgust ettepoole. Suunavuse edasiseks suurendamiseks võib kasutada nurgareflektorit, nagu on näidatud joonisel 1. Plaatide vaheline nurk on 90 kraadi.

Joonis 1. Nurgapeegeldi geomeetria.

Selle antenni kiirgusmustrit saab mõista kujutise teooria abil ja seejärel tulemuse arvutamise teel massiiviteooria abil. Analüüsi lihtsustamiseks eeldame, et peegeldavate plaatide ulatus on lõpmatu. Allolev joonis 2 näitab ekvivalentset allika jaotust, mis kehtib plaatide ees olevas piirkonnas.

Joonis 2. Ekvivalentsed allikad vabas ruumis.

Katkendlikud ringid tähistavad antenne, mis on tegeliku antenniga faasis; x-väljas antennid on tegeliku antenni suhtes 180 kraadi faasist nihkes.

Eeldame, et algse antenni kiirgusmuster on igasuunaline ja antud kujul （）. Siis kiirgusmuster (R) joonisel 2 kujutatud "ekvivalentse radiaatorite komplekti" parameetrit saab kirjutada järgmiselt:

Eelnev tuleneb otseselt jooniselt 2 ja antennimassiivide teooriast (k on lainearv). Saadud mustril on sama polarisatsioon kui algsel vertikaalselt polariseeritud antennil. Suunatavus suureneb 9–12 dB võrra. Ülaltoodud võrrand annab kiiratud väljad plaatide ees olevas piirkonnas. Kuna eeldasime, et plaadid on lõpmatud, on plaatide taga olevad väljad nullid.

Suunatundlikkus on suurim, kui d on poollainepikkus. Eeldades, et joonisel 1 kujutatud kiirgav element on lühike dipool, mille muster on antud valemiga ( ), on selle juhtumi väljad näidatud joonisel 3.

Joonis 3. Normaliseeritud kiirgusmustri polaar- ja asimuutdiagrammid.

Antenni kiirgusmustrit, impedantsi ja võimendust mõjutavad kaugusdjoonisel 1. Sisendtakistus suureneb reflektoriga, kui vahekaugus on pool lainepikkust; seda saab vähendada antenni reflektorile lähemale liigutades. PikkusLJoonisel 1 olevate reflektorite pikkus on tavaliselt 2*d. Kui aga jälgida antennist y-teljel liikuvat kiirt, siis see peegeldub, kui pikkus on vähemalt ( ). Plaatide kõrgus peaks olema kiirgavast elemendist kõrgem; kuna lineaarantennid ei kiirga piki z-telge hästi, pole see parameeter kriitilise tähtsusega.