Bộ phản xạ ba mặt, còn được gọi là bộ phản xạ góc hoặc bộ phản xạ tam giác, là một thiết bị mục tiêu thụ động thường được sử dụng trong các hệ thống ăng-ten và radar. Nó bao gồm ba bộ phản xạ phẳng tạo thành một cấu trúc tam giác khép kín. Khi sóng điện từ chạm vào bộ phản xạ ba mặt, nó sẽ bị phản xạ trở lại theo hướng tới, tạo thành một sóng phản xạ có cùng hướng nhưng ngược pha với sóng tới.

Sau đây là phần giới thiệu chi tiết về tấm phản quang góc tam diện:

Cấu trúc và nguyên lý:

Một gương phản xạ góc tam diện bao gồm ba gương phản xạ phẳng tập trung tại một điểm giao nhau chung, tạo thành một tam giác đều. Mỗi gương phản xạ phẳng là một gương phẳng có thể phản xạ sóng tới theo định luật phản xạ. Khi một sóng tới đập vào gương phản xạ góc tam diện, nó sẽ bị phản xạ bởi mỗi gương phản xạ phẳng và cuối cùng tạo thành một sóng phản xạ. Do hình dạng của gương phản xạ tam diện, sóng phản xạ được phản xạ theo hướng bằng nhưng ngược với sóng tới.

Tính năng và ứng dụng:

1. Đặc điểm phản xạ: Gương phản xạ góc tam diện có đặc điểm phản xạ cao ở một tần số nhất định. Nó có thể phản xạ lại sóng tới với độ phản xạ cao, tạo thành tín hiệu phản xạ rõ ràng. Do tính đối xứng của cấu trúc, hướng của sóng phản xạ từ gương phản xạ tam diện bằng với hướng của sóng tới nhưng ngược pha.

2. Tín hiệu phản xạ mạnh: Vì pha của sóng phản xạ ngược lại, khi bộ phản xạ tam diện ngược với hướng của sóng tới, tín hiệu phản xạ sẽ rất mạnh. Điều này làm cho bộ phản xạ góc tam diện trở thành ứng dụng quan trọng trong hệ thống radar để tăng cường tín hiệu phản xạ của mục tiêu.

3. Tính định hướng: Đặc điểm phản xạ của bộ phản xạ góc tam diện là định hướng, nghĩa là tín hiệu phản xạ mạnh chỉ được tạo ra ở một góc tới cụ thể. Điều này làm cho nó rất hữu ích trong các ăng-ten định hướng và hệ thống radar để định vị và đo vị trí mục tiêu.

4. Đơn giản và tiết kiệm: Cấu trúc của tấm phản xạ góc tam diện tương đối đơn giản và dễ sản xuất và lắp đặt. Nó thường được làm bằng vật liệu kim loại, chẳng hạn như nhôm hoặc đồng, có chi phí thấp hơn.

5. Lĩnh vực ứng dụng: Phản xạ góc tam diện được sử dụng rộng rãi trong hệ thống radar, truyền thông không dây, dẫn đường hàng không, đo lường và định vị và các lĩnh vực khác. Nó có thể được sử dụng làm ăng-ten nhận dạng mục tiêu, đo khoảng cách, tìm hướng và hiệu chuẩn, v.v.

Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu chi tiết về sản phẩm này:

Để tăng tính định hướng của ăng-ten, một giải pháp khá trực quan là sử dụng một tấm phản xạ. Ví dụ, nếu chúng ta bắt đầu với một ăng-ten dây (giả sử là một ăng-ten lưỡng cực nửa bước sóng), chúng ta có thể đặt một tấm dẫn điện phía sau nó để hướng bức xạ theo hướng về phía trước. Để tăng thêm tính định hướng, có thể sử dụng một tấm phản xạ góc, như thể hiện trong Hình 1. Góc giữa các tấm sẽ là 90 độ.

Hình 1. Hình dạng của tấm phản xạ góc.

Mẫu bức xạ của ăng-ten này có thể được hiểu bằng cách sử dụng lý thuyết hình ảnh, sau đó tính toán kết quả thông qua lý thuyết mảng. Để dễ phân tích, chúng ta sẽ giả sử các tấm phản xạ có phạm vi vô hạn. Hình 2 bên dưới cho thấy phân phối nguồn tương đương, có giá trị đối với vùng phía trước các tấm.

Hình 2. Các nguồn tương đương trong không gian trống.

Các vòng tròn chấm bi biểu thị các ăng-ten cùng pha với ăng-ten thực tế; các ăng-ten được đánh dấu x lệch pha 180 độ so với ăng-ten thực tế.

Giả sử rằng ăng-ten ban đầu có mẫu đa hướng được đưa ra bởi （）. Sau đó, mẫu bức xạ (R) của "bộ tản nhiệt tương đương" trong Hình 2 có thể được viết như sau:

Phần trên trực tiếp tuân theo Hình 2 và lý thuyết mảng (k là số sóng. Mẫu kết quả sẽ có cùng độ phân cực như ăng-ten phân cực thẳng đứng ban đầu. Độ định hướng sẽ tăng thêm 9-12 dB. Phương trình trên cung cấp các trường bức xạ trong vùng phía trước các tấm. Vì chúng ta giả định các tấm là vô hạn, nên các trường phía sau các tấm bằng không.

Độ định hướng sẽ cao nhất khi d là nửa bước sóng. Giả sử phần tử bức xạ của Hình 1 là một lưỡng cực ngắn với mẫu được đưa ra bởi ( ), các trường cho trường hợp này được hiển thị trong Hình 3.

Hình 3. Mẫu cực và mẫu phương vị của mẫu bức xạ chuẩn hóa.

Mẫu bức xạ, trở kháng và độ lợi của ăng-ten sẽ bị ảnh hưởng bởi khoảng cáchdcủa Hình 1. Trở kháng đầu vào được tăng lên bởi bộ phản xạ khi khoảng cách là một nửa bước sóng; nó có thể được giảm xuống bằng cách di chuyển ăng-ten gần hơn với bộ phản xạ. Chiều dàiLcủa các bộ phản xạ trong Hình 1 thường là 2*d. Tuy nhiên, nếu theo dõi một tia di chuyển dọc theo trục y từ ăng-ten, tia này sẽ được phản xạ nếu chiều dài ít nhất là ( ). Chiều cao của các tấm phải cao hơn phần tử bức xạ; tuy nhiên vì ăng-ten tuyến tính không bức xạ tốt dọc theo trục z nên thông số này không thực sự quan trọng.