En triedrisk reflektor, även känd som en hörnreflektor eller triangulär reflektor, är en passivt riktad anordning som vanligtvis används i antenner och radarsystem. Den består av tre plana reflektorer som bildar en sluten triangulär struktur. När en elektromagnetisk våg träffar en triedrisk reflektor reflekteras den tillbaka längs den infallande riktningen, vilket bildar en reflekterad våg som är lika riktad men motsatt i fas med den infallande vågen.

Följande är en detaljerad introduktion till triedriska hörnreflektorer:

Struktur och princip:

En trihedral hörnreflektor består av tre plana reflektorer centrerade kring en gemensam skärningspunkt och bildar en liksidig triangel. Varje plan reflektor är en plan spegel som kan reflektera infallande vågor enligt reflektionslagen. När en infallande våg träffar den trihedrala hörnreflektorn kommer den att reflekteras av varje plan reflektor och så småningom bilda en reflekterad våg. På grund av den trihedrala reflektorns geometri reflekteras den reflekterade vågen i en lika stor men motsatt riktning som den infallande vågen.

Funktioner och tillämpningar:

1. Reflektionsegenskaper: Trihedrala hörnreflektorer har höga reflektionsegenskaper vid en viss frekvens. De kan reflektera den infallande vågen tillbaka med hög reflektivitet, vilket bildar en tydlig reflektionssignal. På grund av symmetrin i dess struktur är riktningen på den reflekterade vågen från den trihedrala reflektorn lika med riktningen på den infallande vågen men motsatt i fas.

2. Stark reflekterad signal: Eftersom den reflekterade vågens fas är motsatt, kommer den reflekterade signalen att vara mycket stark när den trihedriska reflektorn är motsatt riktningen för den infallande vågen. Detta gör den trihedriska hörnreflektorn till en viktig tillämpning i radarsystem för att förbättra målets ekosignal.

3. Riktningsförmåga: Reflektionsegenskaperna hos den triederformade hörnreflektorn är riktade, det vill säga en stark reflektionssignal genereras endast vid en specifik infallsvinkel. Detta gör den mycket användbar i riktantenner och radarsystem för att lokalisera och mäta målpositioner.

4. Enkel och ekonomisk: Strukturen hos den trihedriska hörnreflektorn är relativt enkel och lätt att tillverka och installera. Den är vanligtvis tillverkad av metalliska material, såsom aluminium eller koppar, vilket har en lägre kostnad.

5. Användningsområden: Trihedrala hörnreflektorer används ofta inom radarsystem, trådlös kommunikation, flygnavigering, mätning och positionering och andra områden. De kan användas som antenn för målidentifiering, avståndsmätning, pejling och kalibrering etc.

Nedan presenterar vi den här produkten i detalj:

För att öka en antenns riktningsverkan är en ganska intuitiv lösning att använda en reflektor. Om vi till exempel börjar med en trådantenn (låt oss säga en halvvågsdipolantenn) kan vi placera ett ledande ark bakom den för att rikta strålningen framåt. För att ytterligare öka riktningsverkan kan en hörnreflektor användas, som visas i figur 1. Vinkeln mellan plattorna blir 90 grader.

Figur 1. Geometri för hörnreflektorn.

Strålningsmönstret för denna antenn kan förstås genom att använda bildteori och sedan beräkna resultatet via matristeori. För att underlätta analysen antar vi att de reflekterande plattorna har oändlig utbredning. Figur 2 nedan visar den ekvivalenta källfördelningen, giltig för området framför plattorna.

Figur 2. Ekvivalenta källor i fritt utrymme.

De prickade cirklarna indikerar antenner som är i fas med den faktiska antennen; de x-formade antennerna är 180 grader ur fas i förhållande till den faktiska antennen.

Antag att den ursprungliga antennen har ett rundstrålande mönster givet av （）. Då är strålningsmönstret (R) för den "ekvivalenta uppsättningen radiatorer" i figur 2 kan skrivas som:

Ovanstående följer direkt av figur 2 och matristeori (k är vågnumret). Det resulterande mönstret kommer att ha samma polarisering som den ursprungliga vertikalt polariserade antennen. Riktningsförmågan kommer att öka med 9–12 dB. Ovanstående ekvation ger de utstrålade fälten i området framför plattorna. Eftersom vi antog att plattorna var oändliga är fälten bakom plattorna noll.

Riktningsförmågan kommer att vara som högst när d är en halvvåglängd. Om vi antar att det strålande elementet i figur 1 är en kort dipol med ett mönster givet av (), visas fälten för detta fall i figur 3.

Figur 3. Polära och azimutmönster för normaliserat strålningsmönster.

Antennens strålningsmönster, impedans och förstärkning kommer att påverkas av avståndetdi figur 1. Ingångsimpedansen ökas av reflektorn när avståndet är en halv våglängd; den kan minskas genom att flytta antennen närmare reflektorn. LängdenLReflektorernas dimensioner i figur 1 är vanligtvis 2*d. Om man däremot följer en stråle som färdas längs y-axeln från antennen, kommer denna att reflekteras om längden är minst (). Plattorna bör vara högre än det strålande elementet; eftersom linjära antenner inte strålar bra längs z-axeln är denna parameter inte kritiskt viktig.