Tinjauan Reflektor Sudut

Reflektor sudut, jenis antena khusus, alat penting dalam mengarahkan kembali gelombang elektromagnetik untuk berbagai aplikasi.Desain sederhana, konstruksi ringan, dan efektivitas pada frekuensi tinggi membuatnya diperlukan di bidang seperti sistem radar, komunikasi, dan peningkatan sinyal.Artikel ini mengeksplorasi struktur, fungsionalitas, dan aplikasi reflektor sudut, mempelajari keunggulan, keterbatasan, dan penggunaannya.

Katalog

Memahami reflektor sudut

Reflektor sudut adalah perangkat pasif yang dirancang untuk mencerminkan sinyal radio kembali ke sumbernya, bertindak sebagai retroreflektor.Ini terdiri dari tiga permukaan datar yang diatur pada sudut kanan, sering dalam konfigurasi persegi.Dibangun dari pelat logam atau kabel, reflektor sudut sangat efisien dalam mencerminkan gelombang elektromagnetik, menjadikannya target yang menonjol untuk sistem radar, bahkan pada jarak yang signifikan.Reflektor ini berperan penting dalam kalibrasi radar, menawarkan pengukuran kecepatan, jarak, dan posisi yang tepat.

Reflektor sudut datang dalam dua jenis utama: reflektor sudut radar dan reflektor sudut optik.Varian radar menggunakan bahan logam yang dioptimalkan untuk mencerminkan gelombang radio, sedangkan reflektor sudut optik, juga disebut kubus sudut, menggunakan prisma kaca untuk aplikasi seperti rentang dan survei laser.

Bagaimana cara kerja reflektor sudut?

Reflektor sudut beroperasi berdasarkan prinsip -prinsip optik, yang mencerminkan gelombang elektromagnetik kembali ke sumbernya.Ketika sinyal mengenai permukaan reflektif, ia mengalami banyak refleksi.Reflektor dihedral, dengan dua permukaan yang berpotongan, mencerminkan gelombang dua kali, sedangkan reflektor trihedral dengan tiga permukaan mencerminkan gelombang tiga kali.Desain ini memastikan bahwa sinyal yang dipantulkan bergerak ke arah yang hampir identik dengan asalnya, meningkatkan visibilitas dan efektivitasnya dalam aplikasi seperti kalibrasi radar.

Gambaran Umum Antena Reflektor Sudut

Antena reflektor sudut adalah antena arah yang terutama digunakan dalam rentang frekuensi UHF dan VHF.Pertama kali dikonseptualisasikan oleh John D. Kraus pada tahun 1938, antena ini terdiri dari elemen yang digerakkan dipol yang ditempatkan di depan dua permukaan reflektif miring pada 90 derajat.Dikenal karena perolehan moderat mereka (10-15 dB), rasio depan-ke-belakang tinggi (20-30 dB), dan bandwidth yang luas, mereka banyak digunakan dalam penyiaran televisi, tautan komunikasi, dan pengaturan radio amatir.Antena ini mendukung polarisasi vertikal dan horizontal, menawarkan fleksibilitas dalam komunikasi radio.

Jenis reflektor sudut

Reflektor sudut memainkan peran yang berpengaruh dalam aplikasi refleksi gelombang, biasanya dibagi menjadi desain dihedral dan trihedral.Kedua desain bergantung pada refleksi geometris untuk meningkatkan sinyal, tetapi mereka berbeda dalam struktur, kemampuan, dan aplikasi yang sesuai.Memilih di antara mereka biasanya tergantung pada kebutuhan operasional dan keadaan lingkungan.

Reflektor sudut dihedral memiliki dua permukaan reflektif yang berpotongan pada sudut kanan.Jenis ini mencerminkan gelombang dua kali, mengirimnya kembali ke sumbernya.Sementara efektif, reflektor dihedral sensitif terhadap penyelarasan, yang dapat menimbulkan tantangan dalam aplikasi tertentu.

Pengaturan ini mendukung refleksi gelombang ganda, menghasilkan pengembalian sinyal yang terkonsentrasi dan intensif ketika gelombang menyerang secara tegak lurus ke garis persimpangan.Karakteristik seperti itu membuat reflektor dihedral bermanfaat dalam bidang seperti desain antena, di mana transmisi sinyal yang ditargetkan dan dengan cermat dicari.

Reflektor sudut trihedral

Reflektor sudut trihedral terdiri dari tiga permukaan reflektif tegak lurus.Konfigurasi ini mencerminkan gelombang tiga kali, menghasilkan sinyal terbalik yang diarahkan kembali ke sumber.Dikenal karena toleransi yang tinggi terhadap misalignment, reflektor trihedral banyak digunakan dalam pengujian dan kalibrasi radar.Kemampuannya untuk menyediakan penampang radar tinggi menjadikannya alat penting untuk penilaian sistem radar yang tepat.

Karena gelombang tercermin tiga kali, mereka kembali ke sumbernya, terlepas dari posisi reflektor.Ketahanan yang melekat pada misalignment ini memudahkan penyebaran lapangan, menjadikannya sangat penting terutama di lingkungan yang membutuhkan pengaturan cepat atau mengalami kondisi yang tidak stabil.

Pola radiasi reflektor sudut

Pola radiasi reflektor sudut menunjukkan bagaimana kekuatan gelombang radio menyebar dari antena, membantu memahami kinerjanya dalam sistem radar dan komunikasi.

Reflektor sudut menggunakan pelat logam yang ditempatkan pada sudut kanan untuk mencerminkan gelombang kembali ke sumbernya.Ada dua jenis utama: dihedral dan trihedral.

• Reflektor dihedral: Terbuat dari dua pelat yang membentuk sudut 90 derajat, itu mencerminkan gelombang dua kali.Meskipun perlu penyelarasan yang cermat, itu sederhana dan efektif untuk kalibrasi.

• Reflektor trihedral: Terdiri dari tiga pelat pada sudut kanan, itu mencerminkan gelombang tiga kali, memastikan pengalihan akurat kembali ke sumber.Ini kurang sensitif terhadap masalah penyelarasan dan mudah diatur.Kinerja diukur dengan menggunakan penampang yang efektif ($A_{eFF}$) dan penampang radar ($\sigma$):

$$A_{eFF}=\frac{A^2}{\sqrt{3}}$$ $$\sigma =\frac{4\pi A^4}{3{\lambda }^2}$$

Di Sini, $A$ adalah panjang sisi reflektor, dan $\ lambda$ adalah panjang gelombang sinyal radar.

Ketika gelombang mengenai reflektor trihedral, mereka memantul tiga kali, kembali dengan tepat ke sumbernya dengan sinyal yang kuat.Ini membuat reflektor trihedral penting untuk kalibrasi radar dan pengujian kinerja.

Manfaat dan Keterbatasan Reflektor Sudut

Manfaat

Gain broadband: Efektif pada frekuensi UHF, memberikan bandwidth yang luas.

Gain sinyal tinggi: Memungkinkan transmisi dan penerimaan sinyal jarak jauh.

Efisiensi multi-permukaan: Reflektor dengan beberapa permukaan meningkatkan kekuatan refleksi.

Kesesuaian Microwave: Ideal untuk sinyal frekuensi tinggi.

Konstruksi Sederhana: Mudah Dibangun, Menyebarkan, dan Memelihara.

Operasi bebas daya: tidak memerlukan daya eksternal atau kalibrasi yang berkelanjutan.

Penempatan Fleksibel: Dapat disesuaikan untuk berbagai orientasi dan lokasi.

Simulasi target: Dapat mereplikasi target yang berbeda untuk pengujian radar.

Kalibrasi yang andal: Memberikan referensi yang dapat diandalkan untuk evaluasi radar.

Dukungan Diagnostik: Membantu dalam mengidentifikasi dan memperbaiki bias sistem radar.

Batasan

Bulkiness: Dapat menambah bobot dan kompleksitas ke sistem.

Peningkatan Biaya: Dapat menaikkan biaya sistem secara keseluruhan.

Realisme Terbatas: Mungkin tidak secara akurat mereplikasi semua target radar.

Kesenjangan Skenario: Tidak efektif dalam semua skenario radar.

Risiko Gangguan: Potensi untuk mengganggu sistem radar lainnya.

Kekhawatiran peraturan: Penyalahgunaan dapat mengakibatkan masalah hukum atau operasional.

Penggunaan reflektor sudut

Radar Stealth: Membantu kendaraan yang tidak jelas dari deteksi radar musuh.

Penerimaan televisi: Meningkatkan kualitas sinyal TV dalam pengaturan antena rumah.

Komunikasi Optik: Memfasilitasi transmisi sinyal yang efisien dalam sistem optik.

Kalibrasi Radar: Menyediakan titik referensi yang tepat untuk validasi radar.

Aplikasi RF: Mendukung penerimaan TV UHF, tautan data, dan radio amatir.

Pengalihan sinyal: mencerminkan gelombang kembali ke sumbernya untuk meningkatkan kejernihan.

Echo Amplification: Meningkatkan visibilitas objek dengan penampang radar rendah.

Peningkatan Keamanan: Digunakan dalam reflektor untuk kendaraan, sepeda, dan rambu jalan.

Lunar Laser Ranging: Memungkinkan pengukuran yang tepat menggunakan sinyal laser yang dipantulkan.

Kesimpulan

Reflektor sudut adalah alat yang sangat diperlukan dalam komunikasi modern dan sistem radar, menawarkan presisi dan keandalan yang tinggi.Kemampuan unik mereka untuk mencerminkan sinyal kembali ke sumbernya, dikombinasikan dengan keserbagunaan mereka, membuat mereka penting terutama dalam aplikasi mulai dari kalibrasi radar hingga komunikasi optik.Terlepas dari beberapa keterbatasan, keunggulan dan kemampuan beradaptasi mereka memastikan mereka tetap menjadi landasan di berbagai bidang teknologi.