Трохгранны адбівальнік, таксама вядомы як вуглавы адбівальнік або трохгранны адбівальнік, — гэта пасіўная прылада для навядзення на мэту, якая звычайна выкарыстоўваецца ў антэнах і радарных сістэмах. Яна складаецца з трох плоскіх адбівальнікаў, якія ўтвараюць замкнёную трохгранную структуру. Калі электрамагнітная хваля трапляе на трохгранны адбівальнік, яна адбіваецца назад уздоўж кірунку падання, утвараючы адлюстраваную хвалю, якая роўная па кірунку, але процілеглая па фазе падаючай хвалі.

Ніжэй прыведзены падрабязны агляд трохгранных вуглавых адбівальнікаў:

Структура і прынцып:

Трохгранны вуглавы адбівальнік складаецца з трох плоскіх адбівальнікаў, цэнтраваных у агульнай кропцы перасячэння, якія ўтвараюць роўнабаковы трохвугольнік. Кожны плоскі адбівальнік — гэта плоскае люстэрка, якое можа адлюстроўваць падаючыя хвалі ў адпаведнасці з законам адлюстравання. Калі падаючая хваля трапляе на трохгранны вуглавы адбівальнік, яна адбіваецца ад кожнага плоскага адбівальніка і ў рэшце рэшт утварае адбітую хвалю. З-за геаметрыі трохграннага адбівальніка адбітая хваля адлюстроўваецца ў тым жа, але процілеглым кірунку, што і падаючая хваля.

Асаблівасці і прымяненне:

1. Характарыстыкі адлюстравання: Трохгранныя вуглавыя адбівальнікі маюць высокія характарыстыкі адлюстравання на пэўнай частаце. Яны могуць адбіваць падаючую хвалю назад з высокай адбівальнай здольнасцю, фарміруючы відавочны сігнал адлюстравання. Дзякуючы сіметрыі структуры, кірунак адлюстраванай хвалі ад трохграннага адбівальніка роўны кірунку падаючай хвалі, але процілеглы па фазе.

2. Моцны адбіты сігнал: паколькі фаза адбітай хвалі процілеглая, то калі трохгранны адбівальнік знаходзіцца супрацьлегла кірунку падаючай хвалі, адбіты сігнал будзе вельмі моцным. Гэта робіць трохгранны вуглавы адбівальнік важным прымяненнем у радыёлакацыйных сістэмах для ўзмацнення рэха-сігналу мэты.

3. Накіраванасць: характарыстыкі адлюстравання трохграннага вуглавога адбівальніка з'яўляюцца накіраванымі, гэта значыць моцны адлюстраваны сігнал будзе генеравацца толькі пад пэўным вуглом падзення. Гэта робіць яго вельмі карысным у накіраваных антэнах і радыёлакацыйных сістэмах для лакалізацыі і вымярэння становішча цэляў.

4. Проста і эканамічна: канструкцыя трохграннага вуглавога адбівальніка адносна простая і лёгкая ў вырабе і мантажы. Звычайна ён вырабляецца з металічных матэрыялаў, такіх як алюміній або медзь, што мае больш нізкі кошт.

5. Вобласці прымянення: Трохгранныя вуглавыя адбівальнікі шырока выкарыстоўваюцца ў радыёлакацыйных сістэмах, бесправадной сувязі, авіяцыйнай навігацыі, вымярэннях і пазіцыянаванні і іншых галінах. Іх можна выкарыстоўваць у якасці антэн для ідэнтыфікацыі цэляў, вымярэння адлегласці, пеленгацыі і каліброўкі і г.д.

Ніжэй мы падрабязна прадставім гэты прадукт:

Каб павялічыць накіраванасць антэны, даволі інтуітыўна зразумелым рашэннем з'яўляецца выкарыстанне адбівальніка. Напрыклад, калі мы пачнем з драцяной антэны (скажам, паўхвалевай дыпольнай антэны), мы можам размясціць за ёй праводную пласціну, каб накіраваць выпраменьванне ў прамым кірунку. Для далейшага павелічэння накіраванасці можна выкарыстоўваць кутні адбівальнік, як паказана на малюнку 1. Вугал паміж пласцінамі будзе складаць 90 градусаў.

Малюнак 1. Геаметрыя кутняга адбівальніка.

Дыяграму накіраванасці гэтай антэны можна зразумець, выкарыстоўваючы тэорыю выяваў, а затым вылічыўшы вынік з дапамогай тэорыі антэнных рашотак. Для зручнасці аналізу будзем лічыць, што адбівальныя пласціны маюць бясконцую працягласць. На малюнку 2 ніжэй паказана эквівалентнае размеркаванне крыніцы, справядлівае для вобласці перад пласцінамі.

Малюнак 2. Эквівалентныя крыніцы ў вольнай прасторы.

Пункцірныя кругі паказваюць антэны, якія знаходзяцца ў фазе з рэальнай антэнай; антэны, пазначаныя крыжыкам, знаходзяцца ў фазе на 180 градусаў адносна рэальнай антэны.

Дапусцім, што зыходная антэна мае ўсенакіраваную дыяграму накіраванасці, зададзеную як (). Тады дыяграма накіраванасці (R) «эквівалентнага набору радыятараў» з малюнка 2 можна запісаць як:

Вышэйзгаданае вынікае непасрэдна з малюнка 2 і тэорыі антэннай рашоткі (k — хвалевы лік). Атрыманая дыяграма накіраванасці будзе мець такую ж палярызацыю, як і зыходная вертыкальна палярызаваная антэна. Накіраванасць павялічыцца на 9-12 дБ. Прыведзенае вышэй ураўненне дае выпраменьваныя палі ў вобласці перад пласцінамі. Паколькі мы выказалі здагадку, што колькасць пласцін бясконцая, палі за пласцінамі роўныя нулю.

Накіраванасць будзе найвышэйшай, калі d — гэта палова даўжыні хвалі. Калі выказаць здагадку, што выпраменьваючы элемент на малюнку 1 — гэта кароткі дыполь з дыяграмай накіраванасці, зададзенай як (), палі для гэтага выпадку паказаны на малюнку 3.

Малюнак 3. Палярная і азімутальная дыяграмы нармалізаванай дыяграмы накіраванасці.

Дыяграма накіраванасці, імпеданс і ўзмацненне антэны будуць залежаць ад адлегласціdна малюнку 1. Уваходны імпеданс павялічваецца адбівальнікам, калі адлегласць паміж антэнамі складае палову даўжыні хвалі; яго можна паменшыць, перамясціўшы антэну бліжэй да адбівальніка. ДаўжыняLАдбівальнікі на малюнку 1 звычайна маюць памер 2*d. Аднак, калі адсочваць прамень, які ідзе ўздоўж восі y ад антэны, ён будзе адлюстраваны, калі даўжыня будзе не менш за (). Вышыня пласцін павінна быць вышэйшай за выпраменьвальны элемент; аднак, паколькі лінейныя антэны дрэнна выпраменьваюць уздоўж восі z, гэты параметр не мае крытычна важнага значэння.