Uma antena usada para refletir os sinais eletromagnéticos incidentes criados a partir de uma fonte separada é chamada de antena de canto. Essas antenas funcionam em frequências de micro-ondas mais altas, por isso são muito populares em sistemas de antenas de naves espaciais devido às suas características como; estrutura simples e leve. Esses tipos de antenas são feitos com diferentes refletores cujo plano é parabólico, elipsóide, hiperbólico (ou) esferóide. Existem diferentes tipos de antenas de canto como; plano, haste, canto, esférico, parabólico e cilíndrico. Este artigo fornece breves informações sobre um refletor de canto .
O que é um refletor de canto?
Um dispositivo passivo usado para refletir sinais de rádio diretamente na direção da fonte de emissão é conhecido como refletor de canto. Este é um retrorrefletor que inclui três superfícies planas mutuamente perpendiculares e que se cruzam, refletindo as ondas diretamente para a fonte, embora convertidas. As três superfícies que se cruzam nesta antena têm frequentemente formas quadradas. Este é um dispositivo muito útil para calibração de sistemas de radar.
Esses refletores são feitos de placas de metal (ou) fios que formam ângulos retos. Esses refletores têm a propriedade de refletir ondas eletromagnéticas, o que significa que emergem como alvos brilhantes acima da exibição do radar, mesmo que estejam fora do eixo ou distantes. Eles são usados frequentemente como referências ou marcadores para medições de velocidade, distância, posição ou ângulo por radar.
Exemplos de refletores de canto são refletores de canto de radar e refletores de canto ópticos. Portanto, o refletor de canto do radar é feito com um metal que é usado para refletir sinais de rádio de conjuntos de radar, enquanto os refletores ópticos de canto (cubos de canto/cantos de cubo) são feitos com prismas de vidro de três lados que são utilizados em medição e levantamento a laser.
Qual é a finalidade de um refletor de canto?
Um refletor de canto é usado para gerar um forte eco de radar, especialmente de objetos que, de outra forma, teriam apenas RCS (seção transversal de radar) efetiva muito baixa. Este refletor tem um mínimo de duas ou mais superfícies eletricamente condutoras, onde essas superfícies são montadas transversalmente. Se um refletor de canto for maior, mais energia será refletida.
Como funciona um refletor de canto?
Um refletor de canto funciona usando a lei da óptica, o que significa que o sinal após a reflexão se move na direção semelhante em que foi obtido. Mais particularmente, seu princípio de operação é que sempre que um sinal eletromagnético atinge o refletor de canto, o sinal de entrada será refletido de todas as superfícies eletricamente condutoras, anteriormente, o que significa que a onda para uma estrutura diédrica é refletida duas vezes, enquanto a onda em uma estrutura triédrica é refletida três vezes. Portanto, a direção de propagação das ondas será invertida, refletindo a onda na direção de onde quer que sejam inventadas e consideradas um dispositivo passivo.
Os refletores são usados principalmente em antenas, portanto o principal objetivo por trás da disposição de um refletor dentro de uma antena é aumentar sua diretividade. Assim os refletores em formato de canto ajudam a confinar a energia irradiada na placa metálica e proporcionam uma melhoria na diretividade ao refletir a energia obtida da forma preferida.
Antena Refletora de Canto
Uma esquina antena refletora é uma antena direcional usada em frequências UHF e VHF. Esta antena foi inventada em 1938 por John D. Kraus. Esta antena inclui um elemento acionado por dipolo disposto antes de dois monitores refletivos retangulares planos unidos geralmente em um ângulo de 90°. Essas antenas têm ganho moderado de 10 a 15 dB, relação frontal-traseira alta de 20 a 30 dB e ampla largura de banda.
Essas antenas são amplamente utilizadas para links de comunicação ponto a ponto de televisão UHF, antenas de recepção, links de dados para WANs e antenas de rádio amador nas bandas de 144 MHz, 420 MHz e 1296 MHz. Essas antenas irradiam ondas de rádio que são polarizadas linearmente e podem ser montadas para polarização vertical ou horizontal.
Tipos de refletores de canto
Existem dois tipos de refletores de canto disponíveis; diédrico e triédrico que são discutidos abaixo.
Refletor de Canto Diédrico
A antena de canto que possui duas superfícies em planos ortogonais é conhecida como refletor de canto diédrico. Esta antena possui dois refletores planos que formam um ângulo diédrico de 90*. Este tipo de refletor é formado sempre que duas folhas condutoras são unidas perpendicularmente e é usado principalmente em antenas. Este refletor de canto retorna a onda para a fonte de emissão somente se a direção do feixe incidente for perpendicular à linha de intersecção dos planos. A onda neste tipo de refletor é refletida duas vezes. Esses refletores são sensíveis ao seu arranjo mecânico, portanto, podem ocorrer mais problemas.
Refletor de canto triédrico
A antena de canto que possui três superfícies em planos ortogonais é conhecida como refletor de canto triédrico. Este tipo de refletor de canto pode ser formado conectando três folhas condutoras em uma orientação perpendicular. A onda para uma estrutura triédrica é refletida três vezes e esses refletores são normalmente usados em sistemas de radar.
Este refletor é muito tolerante a desalinhamentos e oferece um método simples para rápida configuração e calibração em campo sempre que necessário. As ondas de rádio neste refletor atingem o canto e são refletidas por cada área da superfície um total de três vezes para resultar em uma onda invertida que é transmitida de volta à fonte. Portanto, devido a isso, este refletor fornece um alvo RCS (Seção Transversal de Radar) alto para testar o sistema de radar, dados e calibração para sua aplicação.
Esses refletores são refletores de radar canônicos comumente usados para calibrar ou determinar o desempenho dos sistemas de radar. Esses refletores oferecem atributos desejáveis como; uma seção transversal de radar bastante grande, uma ampla gama de ângulos de aspecto por um RCS grande e RCS teórico simplesmente calculado como uma função do ângulo de aspecto.
Padrão de radiação do refletor de canto
A figura a seguir representa o padrão de radiação do refletor de canto vertical com o eixo principal. O padrão de radiação no campo de projeto de antenas é a dependência direcional da intensidade das ondas de rádio da antena. Esta é uma representação gráfica das propriedades da antena de campo distante e também uma variação da potência irradiada por uma antena em função da rota para longe da antena.
Cálculo do refletor de canto
O refletor de canto é um dispositivo muito útil para a calibração de sistemas de radar . Geralmente, este refletor inclui placas perpendiculares que são intersectadas entre si. Geralmente, podemos ver que os refletores de canto comuns são triédricos e diédricos.
Sempre que o refletor de canto diédrico responde ao seu alinhamento mecânico, ele é extremamente tolerante ao desalinhamento. Portanto, isso fornece um método conveniente para um sistema de campo rápido. Este refletor é feito simplesmente com três placas em ângulo reto que são ilustradas na figura a seguir.
Aef = a^2 /√3
Onde 'a' é o comprimento lateral do refletor triédrico.
A seção transversal efetiva do radar pode ser medida por
σ = 4πa^4/3λ^2
Onde o 'λ' da equação acima é o comprimento de onda do sinal do radar.
As ondas no refletor de canto triédrico atingem o refletor de canto e são simplesmente refletidas em cada superfície 3 vezes para resultar em ondas de direção totalmente invertidas sendo transmitidas de volta à fonte. Assim, este refletor de canto fornece um alvo de seção transversal de radar ou RCS extremamente alto, principalmente para testar sistemas e caracterizações de radar.
Vantagens e desvantagens
O vantagens dos refletores de canto inclui o seguinte.
- O refletor de canto na extremidade inferior da banda UHF fornece amplo ganho de largura de banda.
- Esses refletores têm um alto ganho, o que significa que transmitem e recebem sinais acima de longos
- Se o refletor de canto tiver mais superfícies, o reflexo será mais forte.
- Eles são adequados especialmente para uso em microondas e frequências ultra-altas, sempre que estruturas de 1 (ou) dois comprimentos de onda nas dimensões gerais mais altas forem práticas.
- Sua construção é simples, fácil de implantar, barata e pode ser facilmente construída para ser dobrada em uma unidade portátil sólida.
- Eles não precisam de nenhuma fonte de energia, calibração ou manutenção.
- Eles podem ser organizados em várias orientações e locais.
- Eles podem ser usados para replicar diferentes tipos de alvos como; veículos, aeronaves (ou) edifícios, alterando sua forma, número e tamanho.
- Os refletores de canto fornecem uma referência confiável principalmente para avaliação de desempenho de radar.
- Esses refletores ajudam a verificar a sensibilidade, precisão e resolução e a identificar e corrigir quaisquer distorções ou erros nos sistemas de radar.
O desvantagens dos refletores de canto inclui o seguinte.
- A presença de um refletor de canto torna o arranjo da antena bastante volumoso.
- O uso deste refletor aumenta o custo da antena refletora de canto.
- O refletor de canto não é representativo da validação do radar, principalmente para alvos do mundo real.
- Os refletores de canto para validação de radar podem não capturar a gama completa de cenários, bem como os desafios que o sistema de radar pode enfrentar na prática.
- Os refletores de canto para validação de radar podem interferir nos sistemas de radar de outros usuários (ou).
- Isso pode criar confusão (ou) alarmes falsos na exibição do radar ou confundir ou mascarar outros objetivos de interesse. Portanto, eles também podem violar regulamentos (ou) permissões de utilização do espaço aéreo ou da banda de frequência de radar.
Formulários
O aplicações de refletores de canto inclui o seguinte.
- Refletores de canto são usados em sistemas de radar para ocultar a existência de veículos motorizados de defesa do radar do oponente.
- Esses refletores também são utilizados na recepção de sinais de TV, portanto, encontre aplicações em antenas domésticas.
- Eles também são amplamente utilizados em aplicações de comunicação óptica.
- Os refletores de canto ainda são úteis para validação de radar, se usados de maneira adequada e cuidadosa.
- Eles são amplamente utilizados para antenas de recepção de TV UHF, links de dados para WANs sem fio, links de comunicação ponto a ponto e antenas de rádio amador nas bandas de 1296 e 144, 420 MHz.
- Eles são usados para refletir ondas de rádio ou outras ondas eletromagnéticas diretamente para a fonte de emissão.
- Eles são usados para gerar um forte eco de radar de diferentes objetos que, de outra forma, teriam RCS (seção transversal de radar) extremamente baixa.
- Eles são utilizados para fazer refletores de segurança para bicicletas, placas e carros.
- Eles também podem ser usados para refletir feixes de laser da superfície da lua em direção à Terra.
Assim, isso é uma visão geral de um refletor de canto , seu funcionamento, tipos, vantagens, desvantagens e aplicações. Este é um retrorrefletor com três superfícies uniformes mutuamente perpendiculares e que se cruzam, que replica as ondas abertamente para a fonte. Neste refletor, as três superfícies que se cruzam têm frequentemente formas quadradas. Esses refletores são feitos simplesmente de metal que é usado para refletir ondas de rádio de conjuntos de radar, enquanto os refletores ópticos de canto são feitos com prismas de vidro de três lados que são usados para levantamentos e também para alcance de laser. Aqui fica uma pergunta para você, o que é uma antena?
