En antenn som används för att reflektera de infallande elektromagnetiska signalerna som skapas från en separat källa kallas en hörnantenn. Dessa antenner fungerar vid högre mikrovågsfrekvenser, så det är mycket populärt i rymdfarkoster antennsystem på grund av deras funktioner som; enkel struktur och dess lätta vikt. Dessa typer av antenner är gjorda med olika reflektorer vars plan är en parabolisk, ellipsoid, hyperbolisk (eller) sfäroid. Det finns olika typer av hörnantenner som; plan, stång, hörn, sfärisk, parabolisk och cylindrisk. Den här artikeln ger kort information om a hörnreflektor .

Vad är en hörnreflektor?

En passiv enhet som används för att reflektera radiosignaler direkt tillbaka i emissionskällans riktning kallas hörnreflektor. Detta är en retroreflektor som inkluderar tre ömsesidigt vinkelräta och skärande plana ytor som reflekterar vågor direkt till källan, även om de är omvandlade. De tre skärande ytorna i denna antenn har ofta kvadratiska former. Detta är en mycket användbar enhet för kalibrering av radarsystem.

Dessa reflektorer är gjorda av metallplattor (eller) trådar som bildar räta vinklar. Dessa reflektorer har egenskapen reflekterande elektromagnetiska vågor vilket innebär att de dyker upp som ljusa mål ovanför radarskärmen även om de är utanför axeln eller långt borta. Dessa används ofta som referenser eller markörer för radarmätningar av hastighet, avstånd, position eller vinkel.

Exempel på hörnreflektorer är Radarhörnreflektorer och optiska hörnreflektorer. Så radarhörnreflektorn är gjord av en metall som används för att reflektera radiosignaler från radaruppsättningar medan optiska hörnreflektorer (hörnkuber/kubhörn) är gjorda med tresidiga glasprismor som används vid laseravståndsmätning och mätning.

Vad är syftet med en hörnreflektor?

En hörnreflektor används för att generera ett starkt radareko, särskilt från föremål som annars skulle ha mycket låg effektiv RCS (radartvärsnitt). Denna reflektor har minst två eller mer elektriskt ledande ytor där dessa ytor är monterade korsvis. Om en hörnreflektor är större kommer mer energi att reflekteras.

Hur fungerar en hörnreflektor?

En hörnreflektor fungerar genom att använda optikens lag som innebär att signalen efter reflektion rör sig i samma riktning som den erhölls från. Närmare bestämt är dess funktionsprincip att närhelst en elektromagnetisk signal träffar hörnreflektorn kommer den inkommande signalen att reflekteras från varje elektriskt ledande yta tidigare, vilket betyder att vågen för en dihedrisk struktur reflekteras två gånger medan vågen i en trihedrisk struktur reflekteras tre gånger. Så utbredningsriktningen för vågorna kommer att bli omvänd, så den reflekterar vågen i riktningen från var de än är uppfunna och betraktas som en passiv enhet.

Reflektorer används huvudsakligen i antenner, så huvudsyftet med att arrangera en reflektor i en antenn är att förbättra dess riktningsförmåga. Så de hörnformade reflektorerna hjälper till att begränsa den utstrålade energin i metallplattan och det ger en förbättring inom riktningen genom att reflektera den energi som erhålls på det föredragna sättet.

Hörnreflektorantenn

Ett hörn reflektorantenn är en riktad antenn som används vid UHF & VHF frekvenser. Denna antenn uppfanns 1938 av John D. Kraus. Denna antenn inkluderar ett dipoldrivet element anordnat före två platta rektangulära reflekterande displayer sammanfogade med vanligtvis 90° av en vinkel. Dessa antenner har 10 till 15 dB måttlig förstärkning, 20 till 30 dB högt fram-till-bak-förhållande och bred bandbredd.

Dessa antenner används flitigt för UHF-tv punkt-till-punkt kommunikationslänkar, mottagningsantenner, datalänkar för WAN och amatörradioantenner på 144 MHz, 420 MHz och 1296 MHz banden. Dessa antenner utstrålar radiovågor som är linjärt polariserade och kan monteras för antingen vertikal eller horisontell polarisation.

Typer av hörnreflektorer

Det finns två typer av hörnreflektorer tillgängliga; dihedral och trihedral som diskuteras nedan.

Dihedral hörnreflektor

Hörnantennen som har två ytor på ortogonala plan är känd som en dihedrisk hörnreflektor. Denna antenn har två plana reflektorer som bildar 90* en dihedrisk vinkel. Denna typ av reflektor bildas när två ledande ark är vinkelrätt sammanfogade och detta används huvudsakligen i antenner. Denna hörnreflektor återför vågen till emissionskällan endast om den infallande strålriktningen är vinkelrät mot planens skärningslinje. Vågen i denna typ av reflektor reflekteras två gånger. Dessa reflektorer är känsliga för deras mekaniska arrangemang så att fler problem kan uppstå.

“hur fungerar ångpannor ”

Dihedral typ

Trihedral hörnreflektor

Hörnantennen som har tre ytor på ortogonala plan är känd som en trihedrisk hörnreflektor. Denna typ av hörnreflektor kan bildas genom att ansluta tre ledande ark i en vinkelrät orientering. Vågen för en trihedrisk struktur reflekteras tre gånger och dessa reflektorer används normalt inom radarsystem.

Denna reflektor är mycket tolerant mot att vara felinriktad och detta erbjuder en enkel metod för snabb fältinställning och kalibrering närhelst det behövs. Radiovågorna i denna reflektor träffar hörnet och studsar av varje yta totalt tre gånger för att resultera i en uppåtvänd våg som sänder tillbaka till källan. Så på grund av detta ger denna reflektor ett högt RCS-mål (Radar Cross Section) för att testa radarsystemet, data och kalibrering för din applikation.

Triedral typ

Dessa reflektorer är kanoniska radarreflektorer som vanligtvis används för att kalibrera eller bestämma radarsystemens prestanda. Dessa reflektorer erbjuder önskvärda egenskaper som; ett ganska stort radartvärsnitt, ett brett spektrum av aspektvinklar med en stor RCS, och teoretisk RCS helt enkelt beräknad som en roll för aspektvinkeln.

Hörnreflektor strålningsmönster

Följande figur representerar den vertikala hörnreflektorns strålningsmönster med huvudaxeln. Strålningsmönstret i antenndesignfältet är riktningsberoendet av radiovågstyrkan från antennen. Detta är en grafisk representation av fjärrfältsantennens egenskaper och även en variation av den utstrålade effekten från en antenn som en funktion av vägen bort från antennen.

Strålningsmönster för hörnreflektor

Hörnreflektorberäkning

Hörnreflektorn är en mycket användbar anordning för kalibrering av radarsystem . I allmänhet innefattar denna reflektor vinkelräta plattor som skär varandra. I allmänhet kan vi se att de vanliga hörnreflektorerna är trihedriska och dihedriska.

Närhelst den dihedriska hörnreflektorn reagerar på dess mekaniska inriktning, är den extremt tolerant mot felinriktning. Så detta ger en bekväm metod för ett snabbt fältsystem. Denna reflektor tillverkas enkelt med tre rätvinkliga plattor som illustreras i följande figur.

Reflektor med tre rätvinkliga plattor

Aeff = a^2 /√3

Där 'a' är den triedriska reflektorns sidolängd.

Radarns effektiva tvärsnitt kan mätas med

σ = 4π a^4/3λ^2

Där 'λ' från ovanstående ekvation är radarsignalens våglängd.

Vågorna i den trihedriska hörnreflektorn träffar hörnreflektorn och studsar helt enkelt genom varje yta 3 gånger för att totalt resultera i vågor i omvänd riktning som sänder tillbaka till källan. Således ger denna hörnreflektor ett extremt högt RCS- eller radartvärsnittsmål främst för att testa radarsystem och karakteriseringar.

Fördelar och nackdelar

De fördelarna med hörnreflektorer inkluderar följande.

Hörnreflektorn i den nedre änden av UHF-bandet ger bred bandbreddsförstärkning.
Dessa reflektorer har en hög förstärkning vilket innebär att de sänder och tar emot signaler över långa
Om hörnreflektorn har fler ytor blir reflektionen starkare.
Dessa är särskilt lämpliga att använda på mikrovågor och ultrahöga frekvenser där strukturer 1 (eller) två våglängder inom de högsta övergripande dimensionerna är praktiska.
Dess konstruktion är enkel, lätt att installera, billig och kan lätt byggas ihop till en solid bärbar enhet.
De behöver ingen strömkälla, kalibrering eller underhåll.
Dessa kan ordnas i olika orienteringar och platser.
Dessa kan användas för att replikera olika typer av mål som; fordon, flygplan (eller) byggnader genom att ändra deras form, antal och storlek.
Hörnreflektorer ger en pålitlig referens främst för utvärdering av radarprestanda.
Dessa reflektorer hjälper till att kontrollera känslighet, noggrannhet och upplösning och att identifiera och korrigera eventuella fördomar eller fel i radarsystem.

De nackdelar med hörnreflektorer inkluderar följande.

Närvaron av en hörnreflektor gör antennarrangemanget ganska skrymmande.
Användningen av denna reflektor ökar kostnaden för hörnreflektorantennen.
Hörnreflektorn är inte representativ för radarvalidering främst för verkliga mål.
Hörnreflektorerna för radarvalidering kanske inte fångar hela utbudet av scenarier såväl som utmaningar som radarsystemet kan möta i praktiken.
Hörnreflektorer för radarvalidering kan störa andra användare (eller) radarsystem.
Dessa kan skapa röran (eller) falska larm på radarskärmen eller förvirra eller maskera andra mål av intresse. Så de kan också bryta mot regler (eller) tillstånd för att använda luftrummet eller radarfrekvensbandet.

Ansökningar

De tillämpningar av hörnreflektorer inkluderar följande.

Hörnreflektorer används inom radarsystem för att dölja förekomsten av försvarsmotorfordon från motståndarens radar.
Dessa reflektorer används också inom TV-signalmottagning så hitta applikationer inom hemantenner.
Dessa används också i stor utsträckning i optiska kommunikationstillämpningar.
Hörnreflektorer är fortfarande användbara för radarvalidering om de används på rätt sätt och noggrant.
Dessa används ofta för UHF TV-mottagningsantenner, datalänkar för trådlösa WAN, punkt-till-punkt kommunikationslänkar och amatörradioantenner på 1296 & 144, 420 MHz-banden.
Dessa används för att reflektera radio eller andra elektromagnetiska vågor direkt till emissionskällan.
Dessa används för att generera ett starkt radareko från olika objekt som annars helt enkelt skulle ha extremt låg effektiv RCS (radartvärsnitt).
Dessa används för att göra säkerhetsreflexer för cyklar, skyltar och bilar.
Dessa kan också användas för att studsa laserstrålar tillbaka mot jorden från månens yta.

Detta är alltså en översikt över en hörnreflektor , dess funktion, typer, fördelar, nackdelar och tillämpningar. Detta är en retroreflektor med tre ömsesidigt vinkelräta och korsande jämna ytor, som replikerar vågor öppet till källan. I denna reflektor har de tre skärande ytorna ofta kvadratiska former. Dessa reflektorer är helt enkelt gjorda av metall som används för att reflektera radiovågor från radarapparater medan optiska hörnreflektorer är gjorda med tresidiga glasprismor som används för såväl mätning som laseravståndsmätning. Här är en fråga till dig, vad är en antenn?