Un'antenna utilizzata per riflettere i segnali elettromagnetici incidenti creati da una sorgente separata è chiamata antenna angolare. Queste antenne funzionano a frequenze delle microonde più elevate, quindi sono molto popolari nei sistemi di antenne per veicoli spaziali a causa delle loro caratteristiche come; struttura semplice ed è leggera. Questi tipi di antenne sono realizzati con diversi riflettori il cui piano è uno sferoide parabolico, ellissoidale, iperbolico. Esistono diversi tipi di antenne angolari come; piano, asta, angolo, sferico, parabolico e cilindrico. Questo articolo fornisce brevi informazioni su a riflettore angolare .
Cos'è un riflettore angolare?
Un dispositivo passivo che viene utilizzato per riflettere i segnali radio direttamente nella direzione della fonte di emissione è noto come riflettore angolare. Si tratta di un retroriflettore che comprende tre superfici piane tra loro perpendicolari e intersecanti che riflettono le onde direttamente alla sorgente, sebbene convertite. Le tre superfici che si intersecano in questa antenna hanno spesso forme quadrate. Si tratta di un dispositivo molto utile per la calibrazione dei sistemi radar.
Questi riflettori sono costituiti da piastre metalliche (o) fili che formano angoli retti. Questi riflettori hanno la proprietà di riflettere le onde elettromagnetiche, il che significa che emergono come bersagli luminosi sopra il display del radar anche se sono fuori asse o lontani. Questi vengono utilizzati frequentemente come riferimenti o indicatori per le misurazioni radar di velocità, distanza, posizione o angolo.
Esempi di riflettori angolari sono i riflettori angolari radar e i riflettori angolari ottici. Pertanto, il riflettore angolare del radar è realizzato con un metallo utilizzato per riflettere i segnali radio dai set radar, mentre i riflettori angolari ottici (cubi angolari/angoli del cubo) sono realizzati con prismi di vetro a tre lati utilizzati nella misurazione e nel rilevamento laser.
Qual è lo scopo di un riflettore angolare?
Un riflettore angolare viene utilizzato per generare un forte eco radar, in particolare da oggetti che altrimenti avrebbero solo un'efficacia molto bassa RCS (sezione trasversale radar). Questo riflettore ha un minimo di due o più superfici elettricamente conduttive dove queste superfici sono montate trasversalmente. Se un riflettore angolare è più grande, verrà riflessa più energia.
Come funziona un riflettore angolare?
Un riflettore angolare funziona utilizzando la legge dell'ottica, il che significa che il segnale dopo la riflessione si muove nella stessa direzione da cui è stato ottenuto. Più in particolare, il suo principio di funzionamento è che ogni volta che un segnale elettromagnetico colpisce il riflettore angolare, il segnale in ingresso verrà riflesso da ogni superficie elettricamente conduttiva; ciò significa che l'onda per una struttura diedrale viene riflessa due volte mentre l'onda in una struttura tripledrica viene riflessa tre volte. Quindi la direzione di propagazione delle onde verrà invertita, quindi riflette l'onda nella direzione da cui sono state inventate e considerate un dispositivo passivo.
I riflettori vengono utilizzati principalmente nelle antenne, quindi lo scopo principale della disposizione di un riflettore all'interno di un'antenna è quello di migliorarne la direttività. Pertanto i riflettori angolari aiutano a confinare l'energia irradiata nella piastra metallica e forniscono un miglioramento della direttività riflettendo l'energia ottenuta nel modo preferito.
Antenna riflettore angolare
Un angolo antenna riflettore è un'antenna direzionale utilizzata alle frequenze UHF e VHF. Questa antenna è stata inventata nel 1938 da John D. Kraus. Questa antenna comprende un elemento pilotato da un dipolo disposto prima di due display riflettenti rettangolari piatti uniti solitamente ad un angolo di 90°. Queste antenne hanno un guadagno moderato da 10 a 15 dB, un rapporto fronte-retro elevato da 20 a 30 dB e un'ampia larghezza di banda.
Queste antenne sono ampiamente utilizzate per collegamenti di comunicazione punto a punto televisivi UHF, antenne di ricezione, collegamenti dati per WAN e antenne per radioamatori sulle bande 144 MHz, 420 MHz e 1296 MHz. Queste antenne irradiano onde radio polarizzate linearmente e possono essere montate per la polarizzazione verticale o orizzontale.
Tipi di riflettori angolari
Sono disponibili due tipi di riflettori angolari; diedro e triodro che verranno discussi di seguito.
Riflettore angolare diedrale
L'antenna angolare che ha due superfici su piani ortogonali è nota come riflettore angolare diedro. Questa antenna è dotata di due riflettori piani che formano un angolo diedro di 90*. Questo tipo di riflettore si forma ogni volta che due fogli conduttori vengono uniti perpendicolarmente e viene utilizzato principalmente nelle antenne. Questo riflettore angolare rimanda l'onda alla sorgente di emissione solo se la direzione del fascio incidente è perpendicolare alla linea di intersezione dei piani. L'onda in questo tipo di riflettore viene riflessa due volte. Questi riflettori sono sensibili alla loro disposizione meccanica, quindi possono verificarsi più problemi.
Riflettore angolare triangolare
L'antenna angolare che ha tre superfici su piani ortogonali è nota come riflettore angolare threedrale. Questo tipo di riflettore angolare può essere formato collegando tre fogli conduttori con un orientamento perpendicolare. L'onda di una struttura tripledrica viene riflessa tre volte e questi riflettori vengono normalmente utilizzati nei sistemi radar.
Questo riflettore è molto tollerante al disallineamento e offre un metodo semplice per una rapida configurazione e calibrazione sul campo quando necessario. Le onde radio in questo riflettore colpiscono l'angolo e vengono rimbalzate su ogni superficie per un totale di tre volte, producendo un'onda capovolta che ritrasmette alla sorgente. Pertanto, questo riflettore fornisce un target RCS (Sezione trasversale radar) elevato per testare il sistema radar, i dati e la calibrazione per la tua applicazione.
Questi riflettori sono riflettori radar canonici comunemente utilizzati per calibrare o determinare le prestazioni dei sistemi radar. Questi riflettori offrono attributi desiderabili come; una sezione trasversale radar piuttosto ampia, un'ampia gamma di angoli di aspetto mediante un RCS ampio e un RCS teorico calcolato semplicemente come un ruolo dell'angolo di aspetto.
Schema di radiazione del riflettore angolare
La figura seguente rappresenta il diagramma di radiazione del riflettore angolare verticale con l'asse principale. Il diagramma di radiazione nel campo della progettazione dell'antenna è la dipendenza direzionale dell'intensità delle onde radio provenienti dall'antenna. Questa è una rappresentazione grafica delle proprietà dell'antenna a campo lontano e anche una variazione della potenza irradiata da un'antenna in funzione del percorso di allontanamento dall'antenna.
Calcolo del riflettore angolare
Il riflettore angolare è un dispositivo molto utile per la calibrazione di sistemi radar . Generalmente tale riflettore comprende piastre perpendicolari che si intersecano tra loro. Generalmente, possiamo vedere che i riflettori angolari comuni sono trioedrici e diedrali.
Ogni volta che il riflettore angolare diedro risponde al suo allineamento meccanico, è estremamente tollerante al disallineamento. Quindi questo fornisce un metodo conveniente per un sistema di campo veloce. Questo riflettore è realizzato semplicemente con tre piastre ad angolo retto che sono illustrate nella figura seguente.
Aeff = a^2 /√3
Dove 'a' è la lunghezza del lato del riflettore tripledrico.
La sezione trasversale effettiva del radar può essere misurata mediante
σ = 4πa^4/3λ^2
Dove la 'λ' dell'equazione precedente è la lunghezza d'onda del segnale radar.
Le onde nel riflettore angolare threedrale colpiscono il riflettore angolare e vengono semplicemente rimbalzate attraverso ogni superficie 3 volte per provocare onde di direzione totalmente invertita che si trasmettono alla sorgente. Pertanto, questo riflettore angolare fornisce un bersaglio con sezione trasversale RCS o radar estremamente elevata, principalmente per testare sistemi e caratterizzazioni radar.
Vantaggi e svantaggi
IL vantaggi dei riflettori angolari include il seguente.
- Il riflettore angolare all'estremità inferiore della banda UHF fornisce un ampio guadagno di larghezza di banda.
- Questi riflettori hanno un guadagno elevato, il che significa che trasmettono e ricevono segnali a lungo
- Se il riflettore angolare ha più superfici, la riflessione sarà più forte.
- Questi sono particolarmente adatti per l'utilizzo su microonde e frequenze ultra alte ovunque siano pratiche strutture 1 (o) due lunghezze d'onda all'interno delle dimensioni complessive più elevate.
- La sua costruzione è semplice, facile da implementare, economica e può essere facilmente trasformata in una solida unità portatile.
- Non necessitano di alcuna fonte di alimentazione, calibrazione o manutenzione.
- Questi possono essere organizzati in vari orientamenti e posizioni.
- Questi possono essere utilizzati per replicare diversi tipi di obiettivi come; veicoli, aerei (o) edifici modificandone forma, numero e dimensione.
- I riflettori angolari forniscono un riferimento affidabile principalmente per la valutazione delle prestazioni del radar.
- Questi riflettori aiutano a controllare la sensibilità, l'accuratezza e la risoluzione e a identificare e correggere eventuali bias o errori nei sistemi radar.
IL svantaggi dei riflettori angolari include il seguente.
- La presenza di un riflettore angolare rende la disposizione dell'antenna piuttosto ingombrante.
- L'uso di questo riflettore aumenta il costo dell'antenna del riflettore angolare.
- Il riflettore angolare non è rappresentativo della validazione radar principalmente per obiettivi del mondo reale.
- I riflettori angolari per la validazione radar potrebbero non catturare la gamma completa di scenari e le sfide che il sistema radar potrebbe affrontare nella pratica.
- I riflettori angolari per la convalida radar possono interferire con i sistemi radar di altri utenti (o).
- Questi potrebbero creare confusione (o) falsi allarmi sul display del radar o confondere o mascherare altri obiettivi di interesse. Quindi potrebbero anche infrangere i regolamenti (o) i permessi per l’utilizzo dello spazio aereo o della banda di frequenza radar.
Applicazioni
IL applicazioni dei riflettori angolari include il seguente.
- I riflettori angolari vengono utilizzati nei sistemi radar per nascondere l'esistenza di veicoli a motore da difesa al radar dell'avversario.
- Questi riflettori vengono utilizzati anche nella ricezione del segnale TV, quindi trovano applicazione nelle antenne domestiche.
- Questi sono anche ampiamente utilizzati nelle applicazioni di comunicazione ottica.
- I riflettori angolari sono ancora utili per la convalida del radar se utilizzati correttamente e con attenzione.
- Questi sono ampiamente utilizzati per antenne di ricezione TV UHF, collegamenti dati per WAN wireless, collegamenti di comunicazione punto a punto e antenne per radioamatori sulle bande 1296 e 144, 420 MHz.
- Questi vengono utilizzati per riflettere onde radio o altre onde elettromagnetiche direttamente sulla fonte di emissione.
- Questi vengono utilizzati per generare una forte eco radar da diversi oggetti che altrimenti avrebbero semplicemente un'efficacia estremamente bassa RCS (sezione trasversale radar).
- Questi sono utilizzati per realizzare catarifrangenti di sicurezza per biciclette, segnali e automobili.
- Questi possono anche essere utilizzati per rimbalzare i raggi laser verso la Terra dalla superficie della Luna.
Quindi, questo è una panoramica di un riflettore angolare , il suo funzionamento, i tipi, i vantaggi, gli svantaggi e le applicazioni. Si tratta di un retroriflettore con tre superfici uniformi reciprocamente perpendicolari e intersecanti, che replica le onde apertamente alla sorgente. In questo riflettore, le tre superfici che si intersecano hanno spesso forme quadrate. Questi riflettori sono semplicemente realizzati con il metallo utilizzato per riflettere le onde radio dai set radar, mentre i riflettori angolari ottici sono realizzati con prismi di vetro a tre lati utilizzati per il rilevamento e per la misurazione del raggio laser. Ecco una domanda per te: cos'è un'antenna?
