Aperçu des réflecteurs d'angle

Réflecteurs d'angle, un type d'antenne spécialisé, des outils importants pour rediriger les ondes électromagnétiques pour diverses applications.Leur conception simple, leur construction légère et leur efficacité aux hautes fréquences les rendent requises dans des champs tels que les systèmes radar, la communication et l'amélioration du signal.Cet article explore la structure, la fonctionnalité et les applications des réflecteurs d'angle, se plongeant dans leurs avantages, leurs limites et leurs utilisations.

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Comprendre le réflecteur du coin

Un réflecteur d'angle est un appareil passif conçu pour refléter les signaux radio à leur source, agissant comme un rétroréflecteur.Il se compose de trois surfaces plates disposées à angle droit, souvent dans des configurations carrées.Construits à partir de plaques ou de fils métalliques, les réflecteurs d'angle sont très efficaces pour refléter les ondes électromagnétiques, ce qui en fait des cibles proéminentes pour les systèmes radar, même à des distances significatives.Ces réflecteurs contribuent à l'étalonnage radar, offrant des mesures précises de la vitesse, de la distance et de la position.

Les réflecteurs d'angle sont disponibles en deux types principaux: réflecteurs d'angle radar et réflecteurs d'angle optiques.Les variantes radar utilisent des matériaux métalliques optimisés pour refléter les ondes radio, tandis que les réflecteurs d'angle optiques, également appelés cubes d'angle, utilisent des prismes de verre pour des applications telles que le laser et l'arpentage.

Comment fonctionnent les réflecteurs d'angle?

Les réflecteurs d'angle fonctionnent en fonction des principes de l'optique, reflétant les ondes électromagnétiques vers leur source.Lorsqu'un signal atteint les surfaces réfléchissantes, elle subit plusieurs réflexions.Un réflecteur dièdre, avec deux surfaces qui se croisent, reflètent les vagues deux fois, tandis qu'un réflecteur trihédrique avec trois surfaces reflète les vagues trois fois.Cette conception garantit que le signal réfléchi se déplace dans une direction presque identique à son origine, améliorant sa visibilité et son efficacité dans des applications telles que l'étalonnage radar.

Aperçu des antennes du réflecteur d'angle

Les antennes du réflecteur d'angle sont des antennes directionnelles principalement utilisées dans les plages de fréquence UHF et VHF.Premièrement conceptualisés par John D. Kraus en 1938, ces antennes se composent d'un élément dipolaire placé devant deux surfaces réfléchissantes inclinées à 90 degrés.Connu pour leur gain modéré (10-15 dB), leur rapport avant-à-arrière élevé (20-30 dB) et la large bande passante, ils sont largement utilisés dans la diffusion de télévision, les liens de communication et les configurations de radio amateur.Ces antennes prennent en charge la polarisation verticale et horizontale, offrant une flexibilité dans la communication radio.

Types de réflecteurs d'angle

Les réflecteurs d'angle jouent un rôle influent dans les applications de réflexion des vagues, généralement divisées en conceptions dièdres et triènes.Les deux conceptions reposent sur des réflexions géométriques pour améliorer les signaux, mais elles diffèrent notamment par la structure, les capacités et les applications appropriées.Le choix entre eux dépend généralement des besoins opérationnels et des circonstances environnementales.

Un réflecteur de coin dièdre comporte deux surfaces réfléchissantes se croisant à un angle droit.Ce type reflète les vagues deux fois, les renvoyant vers la source.Bien que efficaces, les réflecteurs dièdres sont sensibles à l'alignement, qui peuvent poser des défis dans certaines applications.

Cette configuration prend en charge les réflexions à double onde, produisant un rendement du signal concentré et intensifié lorsque les vagues frappent perpendiculairement à la ligne d'intersection.Ces caractéristiques rendent les réflecteurs dièdres bénéfiques dans des champs comme la conception d'antennes, où la transmission de signal ciblée et méticuleusement alignée est recherchée.

Réflecteur de coin trihédrique

Le réflecteur de coin trihédrique comprend trois surfaces réfléchissantes perpendiculaires.Cette configuration reflète les ondes trois fois, résultant en un signal inversé dirigé vers la source.Connu pour sa forte tolérance au désalignement, le réflecteur trihédrique est largement utilisé dans les tests et l'étalonnage radar.Sa capacité à fournir une section transversale radar élevée en fait un outil essentiel pour les évaluations précises du système radar.

Comme les vagues sont reflétées trois fois, elles reviennent vers leur source, quelle que soit la position du réflecteur.Cette robustesse inhérente au désalignement assouplit le déploiement sur le terrain, ce qui le rend extrêmement important, en particulier dans les environnements, nécessitant une configuration rapide ou des conditions instables.

Modèle de rayonnement des réflecteurs d'angle

Le modèle de rayonnement d'un réflecteur d'angle montre comment la force des ondes radio se propage de l'antenne, aidant à comprendre ses performances dans les systèmes de radar et de communication.

Les réflecteurs d'angle utilisent des plaques métalliques placées à angle droit pour refléter les vagues à leur source.Il existe deux types principaux: dièdre et trièdre.

• Réflecteur dièdre: Fait de deux plaques formant un angle à 90 degrés, il reflète deux fois les vagues.Bien qu'il nécessite un alignement soigneux, il est simple et efficace pour l'étalonnage.

• Réflecteur trihédrique: Composé de trois plaques à angle droit, il reflète les vagues trois fois, assurant une redirection précise vers la source.Il est moins sensible aux problèmes d'alignement et facile à configurer.Ses performances sont mesurées en utilisant la section transversale efficace (${\mathrm{UN}}_{eff}$) et la section transversale radar ($\sigma$):

$${\mathrm{UN}}_{eff}=\frac{{\mathrm{un}}^2}{\sqrt{3}}$$ $$\sigma =\frac{4\pi {\mathrm{un}}^4}{3{\lambda }^2}$$

Ici, $un$ est la longueur latérale du réflecteur, et $\ lambda$ est la longueur d'onde du signal radar.

Lorsque les vagues ont frappé le réflecteur trihédrique, ils rebondissent trois fois, revenant précisément à leur source avec un signal fort.Cela rend les réflecteurs trihédriques cruciaux pour l'étalonnage radar et les tests de performance.

Avantages et limites des réflecteurs d'angle

Avantages

Gain à large bande: efficace aux fréquences UHF, offrant une large bande passante.

Gain de signal élevé: permet la transmission et la réception du signal à longue distance.

Efficacité multi-surface: les réflecteurs à surfaces multiples améliorent la résistance à la réflexion.

Amélioration des micro-ondes: idéal pour les signaux à haute fréquence.

Construction simple: facile à construire, à déployer et à entretenir.

Fonctionnement sans alimentation: ne nécessite aucune puissance externe ni étalonnage en cours.

Placement flexible: peut être adapté pour diverses orientations et emplacements.

Simulation cible: peut reproduire différentes cibles pour les tests radar.

Calibration fiable: fournit des références fiables pour l'évaluation radar.

Support diagnostique: aide à identifier et à corriger les biais du système radar.

Limites

Balkiness: peut ajouter du poids et de la complexité aux systèmes.

Augmentation du coût: peut augmenter les dépenses globales du système.

Réalisme limité: peut ne pas reproduire avec précision toutes les cibles radar.

Scénario ETPES: Non efficace dans tous les scénarios radar.

Risques d'interférence: potentiel d'interférer avec d'autres systèmes radar.

Préoccupations réglementaires: une mauvaise utilisation peut entraîner des problèmes juridiques ou opérationnels.

Utilisations des réflecteurs d'angle

Radar Stealth: aide les véhicules obscurs à partir de la détection radar des adversaires.

Réception de la télévision: améliore la qualité du signal TV dans les configurations d'antennes domestiques.

Communication optique: facilite la transmission efficace du signal dans les systèmes optiques.

Calibration radar: fournit des points de référence précis pour la validation radar.

Applications RF: prend en charge la réception TV UHF, les liens de données et la radio amateur.

Redirection du signal: reflète les vagues vers leur source pour une clarté accrue.

Amplification de l'écho: augmente la visibilité des objets avec une section transversale radar faible.

Améliorations de la sécurité: utilisés dans les réflecteurs pour les véhicules, les vélos et les panneaux de signalisation.

Télédium laser lunaire: permet des mesures précises en utilisant des signaux laser réfléchis.

Conclusion

Les réflecteurs d'angle sont des outils indispensables dans les systèmes de communication et de radar modernes, offrant une haute précision et une fiabilité.Leur capacité unique à refléter les signaux à leur source, combinée à leur polyvalence, les rend importantes, en particulier dans les applications allant de l'étalonnage radar à la communication optique.Malgré certaines limites, leurs avantages et leur adaptabilité garantissent qu'ils restent une pierre angulaire dans divers domaines technologiques.