Una antena que se utiliza para reflejar las señales electromagnéticas incidentes creadas a partir de una fuente separada se llama antena de esquina. Estas antenas funcionan en frecuencias de microondas más altas, por lo que son muy populares en los sistemas de antenas de naves espaciales debido a características como; Estructura simple y ligera. Estos tipos de antenas Están hechos con diferentes reflectores cuyo plano es parabólico, elipsoide, hiperbólico (o) esferoide. Existen diferentes tipos de antenas de esquina como; plano, de varilla, de esquina, esférico, parabólico y cilíndrico. Este artículo proporciona información breve sobre un reflector de esquina .
¿Qué es un reflector de esquina?
Un dispositivo pasivo que se utiliza para reflejar señales de radio directamente en la dirección de la fuente de emisión se conoce como reflector de esquina. Se trata de un retrorreflector que incluye tres superficies planas mutuamente perpendiculares y que se cruzan y que reflejan las ondas directamente hacia la fuente, aunque convertidas. Las tres superficies que se cruzan en esta antena suelen tener formas cuadradas. Este es un dispositivo muy útil para la calibración de sistemas de radar.
Estos reflectores están hechos de placas (o) cables de metal que forman ángulos rectos. Estos reflectores tienen la propiedad de reflejar ondas electromagnéticas, lo que significa que emergen como objetivos brillantes sobre la pantalla del radar incluso si están fuera del eje o lejos. Se utilizan frecuentemente como referencias o marcadores para mediciones de radar de velocidad, distancia, posición o ángulo.
Ejemplos de reflectores de esquina son los reflectores de esquina de radar y los reflectores de esquina ópticos. Por lo tanto, el reflector de esquina del radar está hecho con un metal que se usa para reflejar señales de radio de equipos de radar, mientras que los reflectores de esquina ópticos (cubos de esquina/esquinas de cubo) están hechos con prismas de vidrio de tres lados que se utilizan en medición y medición con láser.
¿Cuál es el propósito de un reflector de esquina?
Un reflector de esquina se utiliza para generar un fuerte eco de radar, especialmente de objetos que de otro modo tendrían una RCS (sección transversal de radar) efectiva muy baja. Este reflector tiene un mínimo de dos o más superficies eléctricamente conductoras donde estas superficies están montadas transversalmente. Si un reflector de esquina es más grande, se reflejará más energía.
¿Cómo funciona un reflector de esquina?
Un reflector de esquina funciona según la ley de la óptica, lo que significa que la señal después de la reflexión se mueve en la dirección similar a la que se obtuvo. Más particularmente, su principio de funcionamiento es que cada vez que una señal electromagnética llega al reflector de la esquina, la señal entrante se reflejará en cada superficie eléctricamente conductora, lo que significa que la onda de una estructura diédrica se refleja dos veces, mientras que la onda de una estructura triédrica se refleja. tres veces. Entonces, la dirección de propagación de las ondas se invierte, por lo que refleja la onda dentro de la dirección desde donde se inventaron y se consideraron como un dispositivo pasivo.
Los reflectores se utilizan principalmente en antenas, por lo que el objetivo principal de colocar un reflector dentro de una antena es mejorar su directividad. Así, los reflectores en forma de esquina ayudan a confinar la energía radiada en la placa metálica y proporcionan una mejora en la directividad al reflejar la energía obtenida de la forma preferida.
Antena reflectora de esquina
Una esquina antena reflectora Es una antena direccional que se utiliza en frecuencias UHF y VHF. Esta antena fue inventada en 1938 por John D. Kraus. Esta antena incluye un elemento accionado por un dipolo dispuesto delante de dos pantallas reflectantes rectangulares planas unidas normalmente en un ángulo de 90°. Estas antenas tienen una ganancia moderada de 10 a 15 dB, una relación frontal-posterior alta de 20 a 30 dB y un amplio ancho de banda.
Estas antenas se utilizan ampliamente para enlaces de comunicación punto a punto de televisión UHF, antenas receptoras, enlaces de datos para WAN y antenas de radioaficionados en las bandas de 144 MHz, 420 MHz y 1296 MHz. Estas antenas irradian ondas de radio polarizadas linealmente y pueden montarse para polarización vertical u horizontal.
Tipos de reflectores de esquina
Hay dos tipos de reflectores de esquina disponibles; diédrico y triédrico que se analizan a continuación.
Reflector de esquina diédrico
La antena de esquina que tiene dos superficies en planos ortogonales se conoce como reflector de esquina diédrico. Esta antena tiene dos reflectores planos que forman un ángulo diédrico de 90°. Este tipo de reflector se forma cuando dos láminas conductoras se unen perpendicularmente y se utiliza principalmente en antenas. Este reflector de esquina devuelve la onda a la fuente de emisión sólo si la dirección del haz incidente es perpendicular a la línea de intersección de los planos. La onda en este tipo de reflector se refleja dos veces. Estos reflectores son sensibles a su disposición mecánica por lo que pueden surgir más problemas.
Reflector de esquina triédrico
La antena de esquina que tiene tres superficies en planos ortogonales se conoce como reflector de esquina triédrico. Este tipo de reflector de esquina se puede formar conectando tres láminas conductoras en una orientación perpendicular. La onda de una estructura triédrica se refleja tres veces y estos reflectores se utilizan normalmente en los sistemas de radar.
Este reflector es muy tolerante a la desalineación y ofrece un método simple para una configuración y calibración rápidas en el campo cuando sea necesario. Las ondas de radio en este reflector golpean la esquina y rebotan en cada superficie un total de tres veces para dar como resultado una onda invertida que se transmite de regreso a la fuente. Debido a esto, este reflector proporciona un objetivo RCS (sección transversal de radar) alto para probar el sistema de radar, los datos y la calibración para su aplicación.
Estos reflectores son reflectores de radar canónicos que se utilizan comúnmente para calibrar o determinar el rendimiento de los sistemas de radar. Estos reflectores ofrecen atributos deseables como; una sección transversal de radar bastante grande, una amplia gama de ángulos de aspecto mediante un RCS grande y un RCS teórico calculado simplemente como una función del ángulo de aspecto.
Patrón de radiación del reflector de esquina
La siguiente figura representa el patrón de radiación del reflector de esquina vertical con el eje principal. El patrón de radiación en el campo del diseño de la antena es la dependencia direccional de la intensidad de la onda de radio de la antena. Esta es una representación gráfica de las propiedades de la antena de campo lejano y también una variación de la potencia radiada por una antena en función de la ruta que se aleja de la antena.
Cálculo del reflector de esquina
El reflector de esquina es un dispositivo muy útil para la calibración de sistemas de radar . Generalmente, este reflector incluye placas perpendiculares que se cortan entre sí. Generalmente, podemos ver que los reflectores de esquina comunes son triédricos y diédricos.
Siempre que el reflector de esquina diédrico responde a su alineación mecánica, es extremadamente tolerante a la desalineación. Por tanto, esto proporciona un método conveniente para un sistema de campo rápido. Este reflector se fabrica simplemente con tres placas en ángulo recto que se ilustran en la siguiente figura.
Aef = a^2 /√3
Donde 'a' es la longitud lateral del reflector triédrico.
La sección transversal efectiva del radar se puede medir mediante
σ = 4πa^4/3λ^2
Donde 'λ' de la ecuación anterior es la longitud de onda de la señal del radar.
Las ondas en el reflector de esquina triédrico golpean el reflector de esquina y simplemente rebotan a través de cada superficie 3 veces para dar como resultado ondas de dirección totalmente invertida que se transmiten de regreso a la fuente. Por lo tanto, este reflector de esquina proporciona un objetivo de sección transversal de radar o RCS extremadamente alto, principalmente para probar sistemas y caracterizaciones de radar.
Ventajas y desventajas
El ventajas de los reflectores de esquina Incluya lo siguiente.
- El reflector de esquina en el extremo inferior de la banda UHF proporciona una amplia ganancia de ancho de banda.
- Estos reflectores tienen una alta ganancia, lo que significa que transmiten y reciben señales a largo plazo.
- Si el reflector de esquina tiene más superficies, la reflexión será más intensa.
- Estos son especialmente adecuados para su uso en microondas y frecuencias ultraaltas siempre que sean prácticas estructuras de 1 (o) dos longitudes de onda dentro de las dimensiones generales más altas.
- Su construcción es simple, fácil de implementar, económica y puede construirse fácilmente para plegarse en una unidad portátil sólida.
- No necesitan ninguna fuente de energía, calibración ni mantenimiento.
- Estos se pueden organizar en varias orientaciones y ubicaciones.
- Estos se pueden utilizar para replicar diferentes tipos de objetivos como; vehículos, aviones (o) edificios cambiando su forma, número y tamaño.
- Los reflectores de esquina proporcionan una referencia fiable principalmente para la evaluación del rendimiento del radar.
- Estos reflectores ayudan a verificar la sensibilidad, precisión y resolución y a identificar y corregir cualquier sesgo o error en los sistemas de radar.
El desventajas de los reflectores de esquina Incluya lo siguiente.
- La presencia de un reflector de esquina hace que la disposición de la antena sea bastante voluminosa.
- El uso de este reflector aumenta el coste de la antena reflectora de esquina.
- El reflector de esquina no es representativo de la validación del radar principalmente para objetivos del mundo real.
- Es posible que los reflectores de esquina para la validación del radar no capturen la gama completa de escenarios ni los desafíos que el sistema de radar pueda enfrentar en la práctica.
- Los reflectores de esquina para la validación del radar pueden interferir con otros usuarios (o) sistemas de radar.
- Estos pueden crear desorden (o) falsas alarmas en la pantalla del radar o confundir o enmascarar otros objetivos de interés. Por lo tanto, también pueden infringir las regulaciones (o) los permisos para utilizar el espacio aéreo o la banda de frecuencia del radar.
Aplicaciones
El Aplicaciones de reflectores de esquina. Incluya lo siguiente.
- Los reflectores de esquina se utilizan dentro de los sistemas de radar para ocultar la existencia de vehículos de motor de defensa del radar del oponente.
- Estos reflectores también se utilizan en la recepción de señales de televisión, por lo que encuentran aplicaciones en antenas domésticas.
- También se utilizan ampliamente en aplicaciones de comunicación óptica.
- Los reflectores de esquina siguen siendo útiles para la validación del radar si se utilizan de forma adecuada y cuidadosa.
- Se utilizan ampliamente para antenas receptoras de TV UHF, enlaces de datos para WAN inalámbricas, enlaces de comunicación punto a punto y antenas de radioaficionados en las bandas de 1296 y 144, 420 MHz.
- Se utilizan para reflejar ondas de radio u otras ondas electromagnéticas directamente a la fuente de emisión.
- Estos se utilizan para generar un fuerte eco de radar de diferentes objetos que de otro modo tendrían una RCS (sección transversal de radar) efectiva extremadamente baja.
- Se utilizan para fabricar reflectores de seguridad para bicicletas, señales y automóviles.
- Estos también se pueden utilizar para hacer rebotar rayos láser hacia la Tierra desde la superficie de la luna.
Así, esto es visión general de un reflector de esquina , su funcionamiento, tipos, ventajas, desventajas y aplicaciones. Se trata de un retrorreflector con tres superficies uniformes mutuamente perpendiculares y que se cruzan, que reproduce las ondas abiertamente hacia la fuente. En este reflector, las tres superficies que se cruzan suelen tener forma cuadrada. Estos reflectores están hechos simplemente con metal que se usa para reflejar ondas de radio de equipos de radar, mientras que los reflectores ópticos de esquina están hechos con prismas de vidrio de tres lados que se usan para topografía y medición de alcance láser. Aquí tienes una pregunta, ¿qué es una antena?
