Antennia, jota käytetään heijastamaan eri lähteestä syntyviä sähkömagneettisia signaaleja, kutsutaan kulma-antenniksi. Nämä antennit toimivat korkeammilla mikroaaltouunitaajuuksilla, joten ne ovat erittäin suosittuja avaruusalusten antennijärjestelmissä ominaisuuksiensa, kuten; yksinkertainen rakenne ja sen kevyt. Nämä antennityypit on tehty erilaisilla heijastimilla, joiden taso on parabolinen, ellipsoidi, hyperbolinen (tai) sferoidi. On olemassa erilaisia kulma-antenneja, kuten; taso, sauva, kulma, pallomainen, parabolinen ja sylinterimäinen. Tämä artikkeli sisältää lyhyet tiedot a kulmaheijastin .
Mikä on kulmaheijastin?
Passiivinen laite, jota käytetään heijastamaan radiosignaaleja suoraan takaisin säteilylähteen suuntaan, tunnetaan kulmaheijastimena. Tämä on heijastin, joka sisältää kolme keskenään kohtisuoraa ja risteävää tasaista pintaa, jotka heijastavat aaltoja suoraan lähteeseen, vaikka ne on muunnettu. Tämän antennin kolme leikkaavaa pintaa ovat usein neliömäisiä. Tämä on erittäin hyödyllinen laite tutkajärjestelmien kalibrointiin.
Nämä heijastimet on valmistettu metallilevyistä (tai langoista), jotka muodostavat suoran kulman. Näillä heijastimilla on heijastavien sähkömagneettisten aaltojen ominaisuus, mikä tarkoittaa, että ne tulevat kirkkaina kohteina tutkanäytön yläpuolelle, vaikka ne olisivat akselin ulkopuolella tai kaukana. Näitä käytetään usein viitteinä tai merkkeinä nopeuden, etäisyyden, sijainnin tai kulman tutkamittauksiin.
Esimerkkejä kulmaheijastimista ovat tutkakulmaheijastimet ja optiset kulmaheijastimet. Joten tutkan kulmaheijastin on valmistettu metallista, jota käytetään heijastamaan radiosignaaleja tutkasarjoista, kun taas optiset kulmaheijastimet (kulmakuutiot / kuution kulmat) on valmistettu kolmipuolisista lasiprismoista, joita käytetään laseretäisyydelle ja -mittaukselle.
Mikä on kulmaheijastimen tarkoitus?
Kulmaheijastinta käytetään voimakkaan tutkakaiun tuottamiseen, erityisesti kohteista, joilla muuten olisi vain erittäin alhainen tehollinen RCS (Tutkan poikkileikkaus). Tässä heijastimessa on vähintään kaksi sähköä johtavaa pintaa, joissa nämä pinnat on asennettu ristikkäin. Jos kulmaheijastin on suurempi, heijastuu enemmän energiaa.
Kuinka kulmaheijastin toimii?
Kulmaheijastin toimii optiikan lain mukaisesti, mikä tarkoittaa, että signaali heijastuksen jälkeen liikkuu samaan suuntaan, josta se on saatu. Tarkemmin sanottuna sen toimintaperiaate on, että aina kun sähkömagneettinen signaali osuu kulmaheijastimeen, saapuva signaali heijastuu jokaiselta sähköä johtavalta pinnalta, mikä ennen tarkoitti sitä, että dihedraalisen rakenteen aalto heijastuu kaksi kertaa, kun taas kolmikulmaisessa rakenteessa aalto heijastuu. kolme kertaa. Joten aaltojen etenemissuunta muuttuu päinvastaiseksi, joten se heijastaa aaltoa suunnassa mistä tahansa, mistä ne on keksitty ja niitä pidetään passiivisina laitteina.
Heijastimia käytetään pääasiassa antenneissa, joten päätavoitteena heijastimen järjestämisessä antennin sisään on parantaa sen suuntaavuutta. Siten kulman muotoiset heijastimet auttavat rajoittamaan säteilevää energiaa metallilevyyn ja se parantaa suuntaavuutta heijastamalla saatua energiaa halutulla tavalla.
Kulmaheijastinantenni
Kulma heijastin antenni on suunta-antenni, jota käytetään UHF- ja VHF-taajuuksilla. Tämän antennin keksi vuonna 1938 John D. Kraus. Tämä antenni sisältää dipolikäyttöisen elementin, joka on järjestetty kahden tasaisen suorakaiteen muotoisen heijastavan näytön eteen, jotka on yhdistetty tavallisesti 90° kulmassa. Näillä antenneilla on 10–15 dB kohtalainen vahvistus, 20–30 dB korkea etu-takasuhde ja laaja kaistanleveys.
Näitä antenneja käytetään laajalti UHF-television point-to-point-viestintälinkeissä, vastaanottoantenneissa, WAN-datayhteyksissä ja radioamatööriantenneissa taajuuksilla 144 MHz, 420 MHz ja 1296 MHz. Nämä antennit säteilevät radioaaltoja, jotka ovat lineaarisesti polarisoituneita ja ne voidaan asentaa joko pysty- tai vaakapolarisaatioon.
Kulmaheijastinten tyypit
Saatavilla on kahdenlaisia kulmaheijastimia; dihedral ja trihedral, joita käsitellään alla.
Dihedral kulmaheijastin
Kulma-antenni, jolla on kaksi pintaa kohtisuorassa tasossa, tunnetaan dihedraalisena kulmaheijastimena. Tässä antennissa on kaksi tasoheijastinta, jotka muodostavat 90* dihedraalisen kulman. Tämäntyyppinen heijastin muodostuu aina, kun kaksi johtavaa levyä on liitetty toisiinsa kohtisuorassa ja tätä käytetään pääasiassa antenneissa. Tämä kulmaheijastin palauttaa aallon säteilylähteeseen vain, jos tuleva säteen suunta on kohtisuorassa tasojen leikkausviivaa vastaan. Tämän tyyppisen heijastimen aalto heijastuu kahdesti. Nämä heijastimet ovat herkkiä mekaaniselle järjestelylleen, joten ongelmia voi esiintyä enemmän.
Kolmikulmainen kulmaheijastin
Kulma-antenni, jossa on kolme pintaa kohtisuorassa tasossa, tunnetaan kolmikulmaisena kulmaheijastimena. Tämän tyyppinen kulmaheijastin voidaan muodostaa yhdistämällä kolme johtavaa levyä kohtisuorassa suunnassa. Kolmikantisen rakenteen aalto heijastuu kolmesti ja näitä heijastimia käytetään tavallisesti tutkajärjestelmissä.
Tämä heijastin sietää hyvin kohdistusvirheitä ja tarjoaa yksinkertaisen menetelmän nopeaan kentän asettamiseen ja kalibrointiin aina tarvittaessa. Tämän heijastimen radioaallot osuvat kulmaan ja pomppaavat jokaiselta pinta-alalta yhteensä kolme kertaa, jolloin tuloksena on ylösalaisin aalto, joka lähettää takaisin lähteeseen. Tästä johtuen tämä heijastin tarjoaa korkean RCS (Radar Cross Section) -tavoitteen tutkajärjestelmän, datan ja kalibroinnin testaamiseen sovelluksesi mukaan.
Nämä heijastimet ovat kanonisia tutkaheijastimia, joita käytetään yleisesti tutkajärjestelmien suorituskyvyn kalibroimiseen tai määrittämiseen. Nämä heijastimet tarjoavat toivottuja ominaisuuksia, kuten; melko suuri tutkan poikkileikkaus, laaja valikoima kuvakulmia suurella RCS:llä ja teoreettinen RCS, joka lasketaan yksinkertaisesti kuvakulman roolina.
Kulman heijastimen säteilykuvio
Seuraava kuva esittää pystysuoran kulmaheijastimen säteilykuvion pääakselin kanssa. Säteilykuvio antennin suunnittelukentässä on radioaallon voimakkuuden suuntariippuvuus antennista. Tämä on graafinen esitys kaukokenttäantennin ominaisuuksista ja myös antennin säteilytehon vaihtelusta antennista poispäin kulkevan reitin funktiona.
Kulmaheijastimen laskenta
Kulmaheijastin on erittäin hyödyllinen laite kalibrointiin tutkajärjestelmät . Yleensä tämä heijastin sisältää kohtisuorat levyt, jotka leikataan keskenään. Yleensä voimme nähdä, että yleiset kulmaheijastimet ovat kolmikulmaisia ja kaksitahoisia.
Aina kun dihedraalinen kulmaheijastin reagoi mekaaniseen kohdistukseensa, se sietää erittäin hyvin kohdistusvirheitä. Tämä tarjoaa siis kätevän menetelmän nopeaan kenttäjärjestelmään. Tämä heijastin on valmistettu yksinkertaisesti kolmesta suorakulmaisesta levystä, jotka on kuvattu seuraavassa kuvassa.
Aeff = a^2 /√3
Missä 'a' on kolmikulmaisen heijastimen sivun pituus.
Tutkan tehollinen poikkileikkaus voidaan mitata
σ = 4π a^4/3λ^2
Missä 'λ' yllä olevasta yhtälöstä on tutkasignaalin aallonpituus.
Kolmikulmaisen kulmaheijastimen aallot iskevät kulmaheijastimeen ja ne pomppaavat yksinkertaisesti jokaisen pinnan läpi 3 kertaa, jolloin tuloksena on täysin käänteissuuntaiset aallot, jotka siirtyvät takaisin lähteeseen. Siten tämä kulmaheijastin tarjoaa erittäin korkean RCS- tai tutkapoikkileikkauskohteen pääasiassa tutkajärjestelmien ja karakterisointien testaamiseen.
Hyödyt ja haitat
The kulmaheijastimien edut Sisällytä seuraavat.
- UHF-kaistan alapäässä oleva kulmaheijastin tarjoaa laajan kaistanleveyden vahvistuksen.
- Näillä heijastimilla on korkea vahvistus, mikä tarkoittaa, että ne lähettävät ja vastaanottavat yli pitkiä signaaleja
- Jos kulmaheijastimessa on enemmän pintoja, heijastus on voimakkaampaa.
- Nämä soveltuvat erityisesti käytettäväksi mikroaalto- ja ultrakorkeilla taajuuksilla aina, kun rakenteet 1 (tai) kaksi aallonpituutta korkeimpien kokonaismittojen sisällä ovat käytännöllisiä.
- Sen rakenne on yksinkertainen, helppo ottaa käyttöön, halpa ja se voidaan rakentaa helposti taitettavaksi kiinteäksi kannettavaksi yksiköksi.
- Ne eivät vaadi virtalähdettä, kalibrointia tai huoltoa.
- Nämä voidaan järjestää eri suuntiin ja paikkoihin.
- Näitä voidaan käyttää replikoimaan erilaisia kohteita, kuten; ajoneuvoja, lentokoneita (tai) rakennuksia muuttamalla niiden muotoa, lukumäärää ja kokoa.
- Kulmaheijastimet tarjoavat luotettavan referenssin pääasiassa tutkan suorituskyvyn arvioinnissa.
- Nämä heijastimet auttavat tarkistamaan herkkyyden, tarkkuuden ja erottelukyvyn sekä tunnistamaan ja korjaamaan tutkajärjestelmien poikkeamat tai virheet.
The kulmaheijastimien haitat Sisällytä seuraavat.
- Kulmaheijastimen olemassaolo tekee antennijärjestelystä melko iso.
- Tämän heijastimen käyttö lisää kulmaheijastinantennin hintaa.
- Kulmaheijastin ei edusta tutkan validointia pääasiassa tosielämän kohteissa.
- Tutkan validoinnin kulmaheijastimet eivät välttämättä kaappaa kaikkia skenaarioita ja haasteita, joihin tutkajärjestelmä saattaa kohdata käytännössä.
- Tutkan validoinnin kulmaheijastimet voivat häiritä muiden käyttäjien (tai) tutkajärjestelmiä.
- Nämä voivat aiheuttaa sotkua (tai vääriä hälytyksiä) tutkan näytölle tai hämmentää tai peittää muita kiinnostavia kohteita. Joten he voivat myös rikkoa ilmatilan tai tutkan taajuuskaistan käyttöä koskevia sääntöjä (tai lupia).
Sovellukset
The kulmaheijastimien sovellukset Sisällytä seuraavat.
- Kulmaheijastimia käytetään tutkajärjestelmissä piilottamaan puolustusmoottoriajoneuvojen olemassaolo vastustajan tutalta.
- Näitä heijastimia käytetään myös TV-signaalin vastaanotossa, joten löydä sovelluksia kotiantenneista.
- Näitä käytetään laajalti myös optisissa viestintäsovelluksissa.
- Kulmaheijastimet ovat edelleen hyödyllisiä tutkan validoinnissa, jos niitä käytetään oikein ja huolellisesti.
- Näitä käytetään laajalti UHF-TV-vastaanottoantenneissa, langattomien WAN-verkkojen datalinkeissä, point-to-point-viestintälinkeissä ja radioamatööriantenneissa taajuuksilla 1296 & 144, 420 MHz.
- Näitä käytetään heijastamaan radio- tai muita sähkömagneettisia aaltoja suoraan säteilylähteeseen.
- Niitä käytetään voimakkaan tutkakaiun tuottamiseen erilaisista kohteista, joilla muuten olisi yksinkertaisesti erittäin alhainen tehollinen RCS (Tutkan poikkileikkaus).
- Niitä käytetään turvaheijastimien valmistukseen polkupyöriin, kylteihin ja autoihin.
- Niitä voidaan käyttää myös lasersäteiden pomppaamiseen takaisin Maata kohti kuun pinnalta.
Näin ollen tämä on yleiskuva kulmaheijastimesta , sen toiminta, tyypit, edut, haitat ja sovellukset. Tämä on heijastin, jossa on kolme keskenään kohtisuoraa ja risteävää tasaista pintaa, joka toistaa aallot avoimesti lähteeseen. Tässä heijastimessa kolmella risteävällä pinnalla on usein neliön muotoisia muotoja. Nämä heijastimet on valmistettu yksinkertaisesti metallista, jota käytetään tutkalaitteiden radioaaltojen heijastamiseen, kun taas optiset kulmaheijastimet on valmistettu kolmipuolisista lasiprismoista, joita käytetään sekä mittaukseen että laseretäisyyteen. Tässä on sinulle kysymys, mikä on antenni?
