Eine Antenne, die dazu dient, die einfallenden elektromagnetischen Signale einer separaten Quelle zu reflektieren, wird Eckantenne genannt. Diese Antennen arbeiten bei höheren Mikrowellenfrequenzen und sind daher aufgrund ihrer Eigenschaften in Antennensystemen von Raumfahrzeugen sehr beliebt: einfache Struktur und geringes Gewicht. Diese Arten von Antennen werden mit verschiedenen Reflektoren hergestellt, deren Ebene eine Parabel, ein Ellipsoid, ein Hyperbolic (oder) ein Sphäroid ist. Es gibt verschiedene Arten von Eckantennen wie: eben, stabförmig, eckig, sphärisch, parabolisch und zylindrisch. Dieser Artikel enthält kurze Informationen zu a Eckreflektor .
Was ist ein Eckreflektor?
Ein passives Gerät, das dazu dient, Funksignale direkt zurück in Richtung der Emissionsquelle zu reflektieren, wird als Eckreflektor bezeichnet. Dabei handelt es sich um einen Retroreflektor, der aus drei zueinander senkrechten und sich schneidenden flachen Oberflächen besteht, die Wellen direkt zur Quelle reflektieren, obwohl sie konvertiert werden. Die drei Schnittflächen dieser Antenne haben häufig quadratische Formen. Dies ist ein sehr nützliches Gerät zur Kalibrierung von Radarsystemen.
Diese Reflektoren bestehen aus Metallplatten (oder) Drähten, die rechte Winkel bilden. Diese Reflektoren haben die Eigenschaft, elektromagnetische Wellen zu reflektieren, was bedeutet, dass sie über der Radaranzeige als helle Ziele erscheinen, selbst wenn sie außeraxial oder weit entfernt sind. Diese werden häufig als Referenzen oder Markierungen für Radarmessungen von Geschwindigkeit, Entfernung, Position oder Winkel verwendet.
Beispiele für Eckreflektoren sind Radar-Eckreflektoren und optische Eckreflektoren. So besteht der Radar-Eckreflektor aus einem Metall, das zum Reflektieren von Funksignalen von Radargeräten verwendet wird, während optische Eckreflektoren (Eckwürfel/Würfelecken) aus dreiseitigen Glasprismen bestehen, die bei der Laserentfernungsmessung und -vermessung verwendet werden.
Was ist der Zweck eines Eckreflektors?
Ein Eckreflektor dient zur Erzeugung eines starken Radarechos, insbesondere von Objekten, die sonst nur einen sehr geringen effektiven RCS (Radarquerschnitt) hätten. Dieser Reflektor verfügt über mindestens zwei oder mehr elektrisch leitende Flächen, wobei diese Flächen über Kreuz montiert sind. Wenn ein Eckreflektor größer ist, wird mehr Energie reflektiert.
Wie funktioniert ein Eckreflektor?
Ein Eckreflektor funktioniert nach dem Gesetz der Optik, was bedeutet, dass sich das Signal nach der Reflexion in die gleiche Richtung bewegt, aus der es empfangen wurde. Genauer gesagt besteht sein Funktionsprinzip darin, dass jedes Mal, wenn ein elektromagnetisches Signal auf den Eckreflektor trifft, das eingehende Signal von jeder elektrisch leitenden Oberfläche reflektiert wird. Das bedeutet, dass die Welle bei einer Diederstruktur zweimal reflektiert wird, während die Welle bei einer Dreiflächenstruktur reflektiert wird drei Mal. Dadurch wird die Ausbreitungsrichtung der Wellen umgekehrt, sodass die Welle in der Richtung reflektiert wird, in der diese Geräte erfunden und als passive Geräte betrachtet werden.
Reflektoren werden hauptsächlich in Antennen verwendet. Daher besteht das Hauptziel bei der Anordnung eines Reflektors innerhalb einer Antenne darin, deren Richtwirkung zu verbessern. Die eckigen Reflektoren tragen also dazu bei, die abgestrahlte Energie in der Metallplatte zu begrenzen und sorgen für eine Verbesserung der Richtwirkung, indem sie die erhaltene Energie auf die gewünschte Weise reflektieren.
Eckreflektorantenne
Eine Ecke Reflektorantenne ist eine Richtantenne, die bei UHF- und VHF-Frequenzen verwendet wird. Diese Antenne wurde 1938 von John D. Kraus erfunden. Diese Antenne umfasst ein dipolgesteuertes Element, das vor zwei flachen, rechteckigen, reflektierenden Displays angeordnet ist, die normalerweise in einem Winkel von 90° verbunden sind. Diese Antennen haben einen moderaten Gewinn von 10 bis 15 dB, ein hohes Vorder-zu-Rücken-Verhältnis von 20 bis 30 dB und eine große Bandbreite.
Diese Antennen werden häufig für Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsverbindungen im UHF-Fernsehen, Empfangsantennen, Datenverbindungen für WANs und Amateurfunkantennen auf den Bändern 144 MHz, 420 MHz und 1296 MHz verwendet. Diese Antennen strahlen linear polarisierte Radiowellen aus und können entweder für vertikale oder horizontale Polarisation montiert werden.
Arten von Eckreflektoren
Es sind zwei Arten von Eckreflektoren erhältlich; Dieder und Trieder, die unten besprochen werden.
Dihedral-Eckreflektor
Die Eckantenne mit zwei Oberflächen auf orthogonalen Ebenen wird als Dieder-Eckreflektor bezeichnet. Diese Antenne verfügt über zwei ebene Reflektoren, die einen Diederwinkel von 90° bilden. Dieser Reflektortyp entsteht immer dann, wenn zwei leitende Schichten senkrecht miteinander verbunden werden, und wird hauptsächlich in Antennen verwendet. Dieser Eckreflektor sendet die Welle nur dann zur Emissionsquelle zurück, wenn die Richtung des einfallenden Strahls senkrecht zur Schnittlinie der Ebenen verläuft. Die Welle in diesem Reflektortyp wird zweimal reflektiert. Da diese Reflektoren empfindlich auf ihre mechanische Anordnung reagieren, können weitere Probleme auftreten.
Dreiflächiger Eckreflektor
Die Eckantenne mit drei Oberflächen auf orthogonalen Ebenen wird als dreiflächiger Eckreflektor bezeichnet. Diese Art von Eckreflektor kann durch die Verbindung von drei leitenden Blechen in senkrechter Ausrichtung gebildet werden. Die Welle einer dreiflächigen Struktur wird dreimal reflektiert und diese Reflektoren werden normalerweise in Radarsystemen verwendet.
Dieser Reflektor ist sehr tolerant gegenüber Fehlausrichtungen und bietet eine einfache Methode zur schnellen Einrichtung und Kalibrierung vor Ort, wann immer dies erforderlich ist. Die Radiowellen in diesem Reflektor treffen auf die Ecke und werden von jedem Oberflächenbereich insgesamt dreimal reflektiert, wodurch eine nach oben gerichtete Welle entsteht, die zur Quelle zurückgesendet wird. Aus diesem Grund bietet dieser Reflektor ein hohes RCS-Ziel (Radarquerschnitt) zum Testen des Radarsystems, der Daten und der Kalibrierung für Ihre Anwendung.
Bei diesen Reflektoren handelt es sich um kanonische Radarreflektoren, die üblicherweise zur Kalibrierung oder Bestimmung der Leistung von Radarsystemen verwendet werden. Diese Reflektoren bieten wünschenswerte Eigenschaften wie: ein ziemlich großer Radarquerschnitt, ein großer Bereich von Aspektwinkeln durch ein großes RCS und ein theoretischer RCS, der einfach als Rolle des Aspektwinkels berechnet wird.
Eckreflektor-Strahlungsmuster
Die folgende Abbildung zeigt das Strahlungsmuster des vertikalen Eckreflektors mit der Hauptachse. Das Strahlungsmuster im Bereich Antennendesign ist die Richtungsabhängigkeit der Funkwellenstärke von der Antenne. Hierbei handelt es sich um eine grafische Darstellung der Eigenschaften der Fernfeldantenne und auch um eine Variation der von einer Antenne abgestrahlten Leistung als Funktion der Route weg von der Antenne.
Berechnung des Eckreflektors
Der Eckreflektor ist ein sehr hilfreiches Gerät zur Kalibrierung von Radarsysteme . Im Allgemeinen umfasst dieser Reflektor senkrechte Platten, die sich gegenseitig schneiden. Im Allgemeinen können wir erkennen, dass die üblichen Eckreflektoren dreiflächig und zweiflächig sind.
Immer wenn der V-Eckenreflektor auf seine mechanische Ausrichtung reagiert, ist er äußerst tolerant gegenüber Fehlausrichtungen. Dies stellt also eine praktische Methode für ein schnelles Feldsystem dar. Dieser Reflektor besteht einfach aus drei rechtwinkligen Platten, die in der folgenden Abbildung dargestellt sind.
Aeff = a^2 /√3
Wobei „a“ die Seitenlänge des dreiflächigen Reflektors ist.
Der effektive Wirkungsquerschnitt von Radar kann gemessen werden durch
σ = 4π a^4/3λ^2
Wobei „λ“ aus der obigen Gleichung die Wellenlänge des Radarsignals ist.
Die Wellen im dreieckigen Eckreflektor treffen auf den Eckreflektor und werden einfach dreimal durch jede Oberfläche reflektiert, was zu völlig umgekehrten Wellen führt, die zurück zur Quelle übertragen werden. Somit bietet dieser Eckreflektor ein Ziel mit extrem hohem RCS- oder Radarquerschnitt, hauptsächlich zum Testen von Radarsystemen und zur Charakterisierung.
Vorteile und Nachteile
Der Vorteile von Eckreflektoren das Folgende einschließen.
- Der Eckreflektor am unteren Ende des UHF-Bandes sorgt für einen breiten Bandbreitengewinn.
- Diese Reflektoren haben eine hohe Verstärkung, was bedeutet, dass sie Signale über längere Zeiträume übertragen und empfangen
- Wenn der Eckreflektor mehr Flächen hat, ist die Reflexion stärker.
- Diese eignen sich besonders für den Einsatz im Mikrowellen- und Ultrahochfrequenzbereich, wo Strukturen mit einer (oder) zwei Wellenlängen innerhalb der höchsten Gesamtabmessungen praktisch sind.
- Seine Konstruktion ist einfach, einfach zu installieren, kostengünstig und lässt sich leicht zu einer soliden tragbaren Einheit zusammenfalten.
- Sie benötigen keine Stromquelle, Kalibrierung oder Wartung.
- Diese können in verschiedenen Ausrichtungen und Orten angeordnet werden.
- Diese können verwendet werden, um verschiedene Arten von Zielen zu replizieren, z. Fahrzeuge, Flugzeuge (oder) Gebäude, indem sie ihre Form, Anzahl und Größe ändern.
- Eckreflektoren stellen vor allem für die Bewertung der Radarleistung eine zuverlässige Referenz dar.
- Diese Reflektoren helfen bei der Überprüfung der Empfindlichkeit, Genauigkeit und Auflösung sowie bei der Identifizierung und Korrektur von Verzerrungen oder Fehlern in Radarsystemen.
Der Nachteile von Eckreflektoren das Folgende einschließen.
- Das Vorhandensein eines Eckreflektors macht die Antennenanordnung ziemlich sperrig.
- Die Verwendung dieses Reflektors erhöht die Kosten der Eckreflektorantenne.
- Der Eckreflektor ist nicht repräsentativ für die Radarvalidierung, hauptsächlich für reale Ziele.
- Die Eckreflektoren für die Radarvalidierung erfassen möglicherweise nicht die gesamte Bandbreite an Szenarien und Herausforderungen, denen das Radarsystem in der Praxis begegnen kann.
- Eckreflektoren zur Radarvalidierung können die Radarsysteme anderer Benutzer (oder) stören.
- Diese können zu Unordnung (oder) Fehlalarmen auf der Radaranzeige führen oder andere interessierende Ziele verwirren oder verdecken. Daher können sie auch gegen Vorschriften (oder) Genehmigungen zur Nutzung des Luftraums oder des Radarfrequenzbands verstoßen.
Anwendungen
Der Anwendungen von Eckreflektoren das Folgende einschließen.
- Eckreflektoren werden in Radarsystemen eingesetzt, um die Existenz von Verteidigungsfahrzeugen vor dem gegnerischen Radar zu verbergen.
- Diese Reflektoren werden auch beim Empfang von Fernsehsignalen verwendet und finden daher Anwendung in Heimantennen.
- Diese werden auch häufig in optischen Kommunikationsanwendungen eingesetzt.
- Eckreflektoren sind bei richtiger und sorgfältiger Verwendung immer noch nützlich für die Radarvalidierung.
- Diese werden häufig für UHF-TV-Empfangsantennen, Datenverbindungen für drahtlose WANs, Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsverbindungen und Amateurfunkantennen auf den Bändern 1296 und 144, 420 MHz verwendet.
- Diese dienen dazu, Radiowellen oder andere elektromagnetische Wellen direkt zur Emissionsquelle zu reflektieren.
- Diese werden verwendet, um ein starkes Radarecho von verschiedenen Objekten zu erzeugen, die ansonsten nur einen extrem geringen effektiven RCS (Radarquerschnitt) hätten.
- Diese werden zur Herstellung von Sicherheitsreflektoren für Fahrräder, Schilder und Autos verwendet.
- Diese können auch dazu verwendet werden, Laserstrahlen von der Mondoberfläche zurück zur Erde zu reflektieren.
Das ist also so eine Übersicht über einen Eckreflektor , seine Funktionsweise, Typen, Vorteile, Nachteile und Anwendungen. Hierbei handelt es sich um einen Retroreflektor mit drei zueinander senkrechten und sich schneidenden ebenen Flächen, der Wellen offen zur Quelle hin reproduziert. Bei diesem Reflektor haben die drei sich kreuzenden Flächen häufig quadratische Formen. Diese Reflektoren bestehen einfach aus Metall, das zum Reflektieren von Radiowellen von Radargeräten verwendet wird, während optische Eckreflektoren aus dreiseitigen Glasprismen bestehen, die sowohl für die Vermessung als auch für die Laserentfernungsmessung verwendet werden. Hier ist eine Frage an Sie: Was ist eine Antenne?
