Un riflettore triedrico, noto anche come riflettore angolare o riflettore triangolare, è un dispositivo a bersaglio passivo comunemente utilizzato in antenne e sistemi radar. È costituito da tre riflettori planari che formano una struttura triangolare chiusa. Quando un'onda elettromagnetica colpisce un riflettore triedrico, viene riflessa lungo la direzione incidente, formando un'onda riflessa di direzione uguale ma di fase opposta all'onda incidente.

Di seguito è riportata un'introduzione dettagliata ai riflettori angolari triedrici:

Struttura e principio:

Un riflettore triangolare triedrico è costituito da tre riflettori planari centrati su un punto di intersezione comune, che formano un triangolo equilatero. Ogni riflettore piano è uno specchio piano in grado di riflettere le onde incidenti secondo la legge della riflessione. Quando un'onda incidente colpisce il riflettore triangolare triedrico, viene riflessa da ciascun riflettore planare e alla fine forma un'onda riflessa. Grazie alla geometria del riflettore triangolare, l'onda riflessa viene riflessa in direzione uguale ma opposta a quella dell'onda incidente.

Caratteristiche e applicazioni:

1. Caratteristiche di riflessione: i riflettori triedrici angolari presentano elevate caratteristiche di riflessione a una certa frequenza. Possono riflettere l'onda incidente con elevata riflettività, formando un segnale di riflessione evidente. Grazie alla simmetria della sua struttura, la direzione dell'onda riflessa dal riflettore triedrico è uguale alla direzione dell'onda incidente, ma in fase opposta.

2. Segnale riflesso intenso: poiché la fase dell'onda riflessa è opposta, quando il riflettore triedrico è in direzione opposta a quella dell'onda incidente, il segnale riflesso sarà molto intenso. Questo rende il riflettore d'angolo triedrico un'importante applicazione nei sistemi radar per migliorare il segnale di eco del bersaglio.

3. Direttività: le caratteristiche di riflessione del riflettore angolare triedrico sono direzionali, ovvero un segnale di riflessione intenso verrà generato solo a un angolo di incidenza specifico. Questo lo rende molto utile nelle antenne direzionali e nei sistemi radar per la localizzazione e la misurazione della posizione del bersaglio.

4. Semplice ed economico: la struttura del riflettore angolare triedrico è relativamente semplice e facile da realizzare e installare. Di solito è realizzato in materiali metallici, come alluminio o rame, che hanno un costo inferiore.

5. Campi di applicazione: i riflettori triedrici angolari sono ampiamente utilizzati nei sistemi radar, nelle comunicazioni wireless, nella navigazione aerea, nella misurazione e posizionamento e in altri campi. Possono essere utilizzati come antenne per l'identificazione del bersaglio, la misurazione della distanza, la radiogoniometria e la calibrazione, ecc.

Di seguito presenteremo questo prodotto in dettaglio:

Per aumentare la direttività di un'antenna, una soluzione piuttosto intuitiva è quella di utilizzare un riflettore. Ad esempio, se partiamo da un'antenna a filo (diciamo un'antenna dipolo a semionda), potremmo posizionare un foglio conduttivo dietro di essa per dirigere la radiazione in avanti. Per aumentare ulteriormente la direttività, si può utilizzare un riflettore angolare, come mostrato in Figura 1. L'angolo tra le piastre sarà di 90 gradi.

Figura 1. Geometria del riflettore angolare.

Il diagramma di radiazione di questa antenna può essere compreso utilizzando la teoria delle immagini e calcolando poi il risultato tramite la teoria degli array. Per semplicità di analisi, supporremo che le piastre riflettenti abbiano un'estensione infinita. La Figura 2 sottostante mostra la distribuzione della sorgente equivalente, valida per la regione antistante le piastre.

Figura 2. Sorgenti equivalenti nello spazio libero.

I cerchi tratteggiati indicano le antenne che sono in fase con l'antenna effettiva; le antenne contrassegnate con una x sono sfasate di 180 gradi rispetto all'antenna effettiva.

Supponiamo che l'antenna originale abbia un diagramma omnidirezionale dato da （）. Quindi il diagramma di radiazione (R) dell'"insieme equivalente di radiatori" della Figura 2 può essere scritto come:

Quanto sopra deriva direttamente dalla Figura 2 e dalla teoria degli array (k è il numero d'onda). Il modello risultante avrà la stessa polarizzazione dell'antenna originale polarizzata verticalmente. La direttività sarà aumentata di 9-12 dB. L'equazione di cui sopra fornisce i campi irradiati nella regione davanti alle piastre. Poiché abbiamo ipotizzato che le piastre fossero infinite, i campi dietro le piastre sono zero.

La direttività sarà massima quando d è mezza lunghezza d'onda. Supponendo che l'elemento radiante della Figura 1 sia un dipolo corto con un diagramma dato da ( ), i campi per questo caso sono mostrati nella Figura 3.

Figura 3. Modelli polari e azimutali del diagramma di radiazione normalizzato.

Il diagramma di radiazione, l'impedenza e il guadagno dell'antenna saranno influenzati dalla distanzaddella Figura 1. L'impedenza di ingresso aumenta con il riflettore quando la spaziatura è pari a mezza lunghezza d'onda; può essere ridotta avvicinando l'antenna al riflettore. La lunghezzaLdei riflettori in Figura 1 sono in genere 2*d. Tuttavia, se si traccia un raggio che viaggia lungo l'asse y dall'antenna, questo verrà riflesso se la lunghezza è almeno ( ). L'altezza delle piastre dovrebbe essere maggiore dell'elemento radiante; tuttavia, poiché le antenne lineari non irradiano bene lungo l'asse z, questo parametro non è di fondamentale importanza.