Un riflettore triedrico, noto anche come riflettore angolare o riflettore triangolare, è un dispositivo 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 nella stessa direzione dell'onda incidente, formando un'onda riflessa che ha la stessa direzione ma fase opposta rispetto all'onda incidente.

Di seguito viene fornita un'introduzione dettagliata ai riflettori angolari triedrici:

Struttura e principio:

Un riflettore triedrico angolare è costituito da tre riflettori piani centrati su un punto di intersezione comune, a formare un triangolo equilatero. Ciascun 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 triedrico angolare, viene riflessa da ciascun riflettore piano e infine forma un'onda riflessa. Grazie alla geometria del riflettore triedrico, l'onda riflessa ha direzione uguale e opposta rispetto all'onda incidente.

Caratteristiche e applicazioni:

1. Caratteristiche di riflessione: I riflettori angolari triedrici presentano elevate caratteristiche di riflessione a una determinata frequenza. Sono in grado di riflettere l'onda incidente con elevata riflettività, generando un segnale di riflessione evidente. Grazie alla simmetria della loro struttura, la direzione dell'onda riflessa dal riflettore triedrico è uguale alla direzione dell'onda incidente, ma in controfase.

2. Segnale riflesso forte: Poiché la fase dell'onda riflessa è opposta, quando il riflettore triedrico è orientato in direzione opposta rispetto all'onda incidente, il segnale riflesso sarà molto forte. Questo rende il riflettore triedrico angolare un'applicazione importante nei sistemi radar per amplificare il segnale di eco del bersaglio.

3. Direzionalità: Le caratteristiche di riflessione del riflettore angolare triedrico sono direzionali, ovvero un segnale di riflessione forte verrà generato solo a uno specifico angolo di incidenza. Ciò lo rende molto utile nelle antenne direzionali e nei sistemi radar per localizzare e misurare la posizione dei bersagli.

4. Semplice ed economico: la struttura del riflettore angolare triedrico è relativamente semplice e facile da produrre e installare. È solitamente 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 aeronautica, nella misurazione e nel posizionamento e in altri settori. Possono essere utilizzati come antenne per l'identificazione del bersaglio, la misurazione della distanza, la localizzazione della direzione 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, partendo da un'antenna a filo (diciamo un'antenna a dipolo a mezza onda), potremmo posizionare un foglio conduttivo dietro di essa per direzionare 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 semplificare l'analisi, supporremo che le piastre riflettenti abbiano un'estensione infinita. La Figura 2 qui sotto mostra la distribuzione equivalente della sorgente, valida per la regione antistante le piastre.

Figura 2. Sorgenti equivalenti nello spazio libero.

I cerchi tratteggiati indicano le antenne in fase con l'antenna reale; le antenne barrate con una X sono sfasate di 180 gradi rispetto all'antenna reale.

Si supponga 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 a polarizzazione verticale. La direttività sarà aumentata di 9-12 dB. L'equazione precedente 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 pari a 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. Diagrammi 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 è aumentata dal riflettore quando la spaziatura è di mezza lunghezza d'onda; può essere ridotta avvicinando l'antenna al riflettore. La lunghezzaLLe dimensioni dei riflettori nella Figura 1 sono tipicamente 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 importanza critica.