Nurgareflektor: töö, tüübid, arvutused, kiirgusmuster ja selle rakendused

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Antenni, mida kasutatakse eraldi allikast loodud elektromagnetiliste signaalide peegeldamiseks, nimetatakse nurgaantenniks. Need antennid töötavad kõrgematel mikrolainesagedustel, seega on need kosmoseaparaatide antennisüsteemides väga populaarsed selliste omaduste tõttu nagu; lihtne struktuur ja kerge. Need antennide tüübid on valmistatud erinevate helkuritega, mille tasapind on paraboolne, ellipsoidne, hüperboolne (või) sferoid. Nurgaantenne on erinevat tüüpi, näiteks; tasapinnaline, varras, nurk, sfääriline, paraboolne ja silindriline. See artikkel sisaldab lühikest teavet a nurga helkur .


Mis on nurgareflektor?

Passiivset seadet, mida kasutatakse raadiosignaalide otse emissiooniallika suunas tagasi peegeldamiseks, nimetatakse nurgareflektoriks. See on retroreflektor, mis sisaldab kolme üksteisega risti asetsevat ja ristuvat tasast pinda, mis peegeldavad laineid otse allikale, kuigi teisendatuna. Selle antenni kolm ristuvat pinda on sageli ruudukujulised. See on väga kasulik seade radarisüsteemide kalibreerimiseks.



Need helkurid on valmistatud metallplaatidest (või) juhtmetest, mis moodustavad täisnurga. Nendel helkuritel on peegelduvad elektromagnetlained, mis tähendab, et nad tõusevad eredate sihtmärkidena radariekraani kohale isegi siis, kui nad on väljaspool telge või kaugel. Neid kasutatakse sageli kiiruse, kauguse, asukoha või nurga radari mõõtmisel viidetena või markeritena.

Nurgahelkurid on näiteks Radari nurgareflektorid ja optilised nurgareflektorid. Seega on radari nurgareflektor valmistatud metallist, mida kasutatakse radarikomplektide raadiosignaalide peegeldamiseks, samas kui optilised nurgareflektorid (nurgakuubikud/kuubikunurgad) on valmistatud kolmepoolsetest klaasist prismadest, mida kasutatakse laserkauguse määramisel ja mõõdistamisel.



Mis on nurgahelkuri eesmärk?

Nurgareflektorit kasutatakse tugeva radari kaja tekitamiseks, eriti objektide puhul, millel oleks muidu väga madal efektiivne RCS (Radari ristlõige). Sellel reflektoril on vähemalt kaks elektrit juhtivat pinda, kus need pinnad on paigaldatud risti. Kui nurgareflektor on suurem, peegeldub rohkem energiat.

Kuidas nurgareflektor töötab?

Nurgareflektor töötab optika seaduse järgi, mis tähendab, et signaal liigub pärast peegeldust samas suunas, kust see saadi. Täpsemalt on selle tööpõhimõte selline, et kui elektromagnetiline signaal tabab nurgareflektorit, siis peegeldub sissetulev signaal igalt elektrit juhtivalt pinnalt, mis varem tähendas, et kahetahulise struktuuri laine peegeldub kaks korda, samas kui laine kolmetahulises struktuuris peegeldub. kolm korda. Seega muutub lainete levimissuund vastupidiseks, nii et see peegeldab lainet selles suunas, kus need on leiutatud ja passiivseks seadmeks peetud.

Reflektoreid kasutatakse peamiselt antennides, seega on antennis helkuri paigutamise peamine eesmärk selle suunatavuse suurendamine. Seega aitavad nurgakujulised reflektorid piirata kiirgavat energiat metallplaadis ja parandavad suunatavust, peegeldades saadud energiat eelistatud viisil.

Nurga helkurantenn

Nurk reflektorantenn on suundantenn, mida kasutatakse UHF- ja VHF-sagedustel. Selle antenni leiutas 1938. aastal John D. Kraus. See antenn sisaldab dipool-ajamiga elementi, mis on paigutatud kahe tasapinnalise ristkülikukujulise peegeldava kuvari ette, mis on ühendatud tavaliselt 90° nurga all. Nendel antennidel on 10–15 dB mõõdukas võimendus, 20–30 dB kõrge esi- ja tagakülje suhe ja lai ribalaius.

Neid antenne kasutatakse laialdaselt UHF-televisiooni punkt-punkti sidelinkide, vastuvõtuantennide, WAN-ide andmesideühenduste ja amatöörraadioantennide jaoks sagedusaladel 144 MHz, 420 MHz ja 1296 MHz. Need antennid kiirgavad raadiolaineid, mis on lineaarselt polariseeritud ja mida saab paigaldada kas vertikaalseks või horisontaalseks polariseerimiseks.

Nurgahelkurite tüübid

Saadaval on kahte tüüpi nurgahelkurid; kahe- ja kolmetahuline, mida käsitletakse allpool.

Dihedral nurga helkur

Nurgaantenni, millel on kaks risttasapinnal pinda, tuntakse kahetahulise nurgareflektorina. Sellel antennil on kaks tasapinnalist reflektorit, mis moodustavad 90* kahetahulise nurga. Seda tüüpi reflektor moodustub alati, kui kaks juhtivat lehte on omavahel risti ühendatud ja seda kasutatakse peamiselt antennides. See nurgareflektor tagastab laine emissiooniallikale ainult siis, kui langeva kiire suund on risti tasapindade lõikejoonega. Seda tüüpi reflektori laine peegeldub kaks korda. Need helkurid on tundlikud oma mehaanilise paigutuse suhtes, mistõttu võib tekkida rohkem probleeme.

  Dihedraalne tüüp
Dihedraalne tüüp

Kolmnurkne nurga helkur

Nurgaantenni, millel on kolm risttasapinnal pinda, tuntakse kolmetahulise nurgareflektorina. Seda tüüpi nurgareflektorit saab moodustada kolme juhtiva lehe ühendamisel risti. Kolmetahulise struktuuri laine peegeldub kolm korda ja neid reflektoreid kasutatakse tavaliselt radarisüsteemides.

See reflektor talub väga valesti joondust ja see pakub lihtsat meetodit kiireks põllu seadistamiseks ja kalibreerimiseks, kui see on vajalik. Selles reflektoris olevad raadiolained löövad nurka ja põrkuvad igal pinnal kokku kolm korda, mille tulemuseks on ülespööratud laine, mis kandub tagasi allikale. Seetõttu pakub see reflektor teie rakenduse radarisüsteemi, andmete ja kalibreerimise testimiseks kõrget RCS-i (Radari ristlõike) sihtmärki.

  Kolmnurkne tüüp
Kolmnurkne tüüp

Need reflektorid on kanoonilised radarireflektorid, mida tavaliselt kasutatakse radarisüsteemide toimivuse kalibreerimiseks või määramiseks. Need helkurid pakuvad selliseid soovitavaid omadusi nagu; üsna suur radari ristlõige, lai valik kuvanurki suure RCS-i abil ja teoreetiline RCS, mis arvutatakse lihtsalt kuvanurga rollina.

Nurga helkuri kiirgusmuster

Järgmine joonis kujutab vertikaalse nurgareflektori kiirgusmustrit peateljega. Kiirgusmuster antenni disainiväljas on raadiolaine tugevuse suunasõltuvus antennist. See on graafiline esitus kaugvälja antenni omadustest ja ka antenni kiirgusvõimsuse variatsioonist, mis on antennist eemale jääva marsruudi funktsioonina.

  Nurgareflektori kiirgusmuster
Nurgareflektori kiirgusmuster

Nurga helkuri arvutamine

Nurgareflektor on väga kasulik seade kalibreerimiseks radarisüsteemid . Üldiselt sisaldab see reflektor risti asetsevaid plaate, mis on üksteisega lõikuvad. Üldiselt näeme, et tavalised nurgahelkurid on kolmetahulised ja kahetahulised.

Kui kahetahuline nurgareflektor reageerib oma mehaanilisele joondusele, on see äärmiselt tolerantne valede joondamise suhtes. Seega on see mugav meetod kiire välisüsteemi jaoks. See helkur on valmistatud lihtsalt kolme täisnurga plaadiga, mis on illustreeritud järgmisel joonisel.

  Kolme täisnurkse plaadiga helkur
Kolme täisnurkse plaadiga helkur

Aeff = a^2 /√3

Kus 'a' on kolmetahulise helkuri külje pikkus.

Radari efektiivset ristlõiget saab mõõta

σ = 4π a^4/3λ^2

Kus ülaltoodud võrrandi λ on radari signaali lainepikkus.

Kolmetahulise nurgareflektori lained löövad vastu nurgareflektorit ja põrgatakse lihtsalt 3 korda läbi iga pinna, mille tulemuseks on täielikult vastupidise suuna lained, mis kanduvad tagasi allikale. Seega pakub see nurgareflektor ülikõrge RCS-i või radari ristlõike sihtmärki peamiselt radarisüsteemide ja iseloomustuste testimiseks.

Eelised ja miinused

The nurgahelkurite eelised sisaldama järgmist.

  • UHF-riba alumises otsas asuv nurgareflektor tagab laia ribalaiuse võimenduse.
  • Nendel helkuritel on kõrge võimendus, mis tähendab, et nad edastavad ja võtavad vastu pikemaid signaale
  • Kui nurgareflektoril on rohkem pindu, on peegeldus tugevam.
  • Need sobivad eriti kasutamiseks mikrolaineahjudel ja ülikõrgetel sagedustel, kus on praktilised struktuurid 1 (või) kahe lainepikkusega kõrgeimate üldmõõtmetega.
  • Selle konstruktsioon on lihtne, hõlpsasti kasutuselevõetav, odav ja selle saab hõlpsasti kokku panna, et see kokku panna tugevaks kaasaskantavaks seadmeks.
  • Need ei vaja toiteallikat, kalibreerimist ega hooldust.
  • Neid saab paigutada erinevatesse suundadesse ja asukohtadesse.
  • Neid saab kasutada erinevat tüüpi sihtmärkide kopeerimiseks, näiteks; sõidukid, lennukid (või) hooned, muutes nende kuju, arvu ja suurust.
  • Nurgareflektorid annavad usaldusväärse võrdlusaluse peamiselt radari jõudluse hindamiseks.
  • Need helkurid aitavad kontrollida tundlikkust, täpsust ja eraldusvõimet ning tuvastada ja parandada radarisüsteemide nihkeid või vigu.

The nurgahelkurite puudused sisaldama järgmist.

  • Nurgareflektori olemasolu muudab antenni paigutuse üsna mahukaks.
  • Selle helkuri kasutamine suurendab nurgareflektori antenni maksumust.
  • Nurgareflektor ei esinda radari valideerimist peamiselt reaalsete sihtmärkide jaoks.
  • Radari valideerimise nurgareflektorid ei pruugi tabada kõiki stsenaariume ega ka probleeme, millega radarisüsteem võib praktikas kokku puutuda.
  • Radari valideerimiseks mõeldud nurgareflektorid võivad häirida teisi kasutajaid (või) radarisüsteeme.
  • Need võivad tekitada radariekraanil segadust (või valehäireid) või segada või varjata muid huvipakkuvaid eesmärke. Seega võivad nad rikkuda ka õhuruumi või radari sagedusala kasutamise eeskirju (või lubasid).

Rakendused

The nurgahelkurite rakendused sisaldama järgmist.

  • Nurgareflektoreid kasutatakse radarisüsteemides kaitsemootorsõidukite olemasolu varjamiseks vastase radari eest.
  • Neid reflektoreid kasutatakse ka telesignaali vastuvõtmisel, nii et leidke rakendusi koduantennides.
  • Neid kasutatakse laialdaselt ka optilise side rakendustes.
  • Nurgareflektorid on ikka kasulikud radari valideerimiseks, kui neid õigesti ja hoolikalt kasutatakse.
  • Neid kasutatakse laialdaselt UHF-teleri vastuvõtuantennide, traadita WAN-ide andmesideühenduste, punkt-punkti sidelinkide ja amatöörraadioantennide jaoks sagedusaladel 1296 ja 144, 420 MHz.
  • Neid kasutatakse raadio- või muude elektromagnetlainete otse emissiooniallikale peegeldamiseks.
  • Neid kasutatakse tugeva radari kaja tekitamiseks erinevatest objektidest, millel oleks muidu lihtsalt äärmiselt madal efektiivne RCS (Radari ristlõige).
  • Neid kasutatakse jalgrataste, siltide ja autode turvahelkurite valmistamiseks.
  • Neid saab kasutada ka laserkiirte põrkamiseks Kuu pinnalt Maa poole.

Seega on see ülevaade nurgahelkurist , selle töö, tüübid, eelised, puudused ja rakendused. See on kolme vastastikku risti asetseva ja ristuva ühtlase pinnaga retroreflektor, mis kopeerib laineid avalikult allikale. Selles reflektoris on kolm ristuvat pinda sageli ruudukujulised. Need helkurid on valmistatud lihtsalt metallist, mida kasutatakse radarikomplektide raadiolainete peegeldamiseks, samas kui optilised nurgareflektorid on valmistatud kolmepoolsetest klaasist prismadest, mida kasutatakse nii mõõdistamise kui ka laserkauguse määramiseks. Siin on teile küsimus, mis on antenn?