العاكس ثلاثي السطوح، المعروف أيضًا باسم عاكس الزاوية أو العاكس الثلاثي، هو جهاز هدف سلبي يستخدم عادة في الهوائيات وأنظمة الرادار.يتكون من ثلاثة عاكسات مستوية تشكل هيكلًا مثلثًا مغلقًا.عندما تصطدم موجة كهرومغناطيسية بعاكس ثلاثي السطوح، فإنها ستنعكس مرة أخرى على طول الاتجاه الساقط، لتشكل موجة منعكسة مساوية في الاتجاه ولكنها معاكسة في الطور للموجة الساقطة.

فيما يلي مقدمة تفصيلية لعاكسات الزاوية ثلاثية السطوح:

الهيكل والمبدأ:

يتكون عاكس الزاوية ثلاثي السطوح من ثلاثة عاكسات مستوية تتمركز حول نقطة تقاطع مشتركة، وتشكل مثلثًا متساوي الأضلاع.كل عاكس مستو هو مرآة مستوية يمكنها عكس الموجات الساقطة وفقًا لقانون الانعكاس.عندما تضرب الموجة الساقطة عاكس الزاوية ثلاثي السطوح، فإنها ستنعكس بواسطة كل عاكس مستو وتشكل في النهاية موجة منعكسة.ونظرًا لهندسة العاكس ثلاثي السطوح، تنعكس الموجة المنعكسة في اتجاه مساوٍ ولكن معاكس للموجة الساقطة.

الميزات والتطبيقات:

1. خصائص الانعكاس: تتميز عاكسات الزاوية ثلاثية السطوح بخصائص انعكاس عالية عند تردد معين.يمكنها أن تعكس الموجة الساقطة مرة أخرى بانعكاسية عالية، مما يشكل إشارة انعكاس واضحة.ونظرًا لتماثل بنيته، فإن اتجاه الموجة المنعكسة من العاكس ثلاثي السطوح يساوي اتجاه الموجة الساقطة ولكنه معاكس في الطور.

2. إشارة منعكسة قوية: بما أن مرحلة الموجة المنعكسة معاكسة، عندما يكون العاكس ثلاثي السطوح معاكسًا لاتجاه الموجة الساقطة، فإن الإشارة المنعكسة ستكون قوية جدًا.وهذا ما يجعل عاكس الزاوية ثلاثي السطوح تطبيقًا مهمًا في أنظمة الرادار لتعزيز إشارة الصدى للهدف.

3. الاتجاهية: خصائص الانعكاس لعاكس الزاوية ثلاثي السطوح هي اتجاهية، أي أنه لن يتم إنشاء إشارة انعكاس قوية إلا عند زاوية حادثة محددة.وهذا يجعله مفيدًا جدًا في الهوائيات الاتجاهية وأنظمة الرادار لتحديد مواقع الأهداف وقياسها.

4. بسيط واقتصادي: هيكل عاكس الزاوية ثلاثي السطوح بسيط نسبيًا وسهل التصنيع والتركيب.وعادة ما تكون مصنوعة من مواد معدنية، مثل الألومنيوم أو النحاس، والتي تكون ذات تكلفة أقل.

5. مجالات التطبيق: تستخدم عاكسات الزاوية ثلاثية السطوح على نطاق واسع في أنظمة الرادار والاتصالات اللاسلكية والملاحة الجوية والقياس وتحديد المواقع وغيرها من المجالات.ويمكن استخدامه لتحديد الهدف، وتحديد المدى، وهوائي تحديد الاتجاه والمعايرة، وما إلى ذلك.

أدناه سوف نقدم هذا المنتج بالتفصيل:

لزيادة اتجاهية الهوائي، الحل البديهي إلى حد ما هو استخدام عاكس.على سبيل المثال، إذا بدأنا بهوائي سلكي (لنفترض هوائي ثنائي القطب نصف موجة)، فيمكننا وضع طبقة موصلة خلفه لتوجيه الإشعاع في الاتجاه الأمامي.لزيادة الاتجاهية بشكل أكبر، يمكن استخدام عاكس زاوية، كما هو موضح في الشكل 1. وستكون الزاوية بين اللوحات 90 درجة.

الشكل 1. هندسة عاكس الزاوية.

يمكن فهم مخطط إشعاع هذا الهوائي باستخدام نظرية الصورة ومن ثم حساب النتيجة عبر نظرية المصفوفة.ولتسهيل التحليل، سنفترض أن مدى اللوحات العاكسة لا نهائي.ويبين الشكل 2 أدناه توزيع المصدر المكافئ، الصالح للمنطقة الواقعة أمام اللوحات.

الشكل 2. المصادر المكافئة في المساحة الحرة.

تشير الدوائر المنقطة إلى الهوائيات المتوافقة مع الهوائي الفعلي؛هوائيات x'd خارج الطور بمقدار 180 درجة عن الهوائي الفعلي.

افترض أن الهوائي الأصلي له نمط شامل الاتجاهات يُعطى بواسطة () .ثم نمط الإشعاع (R) من "مجموعة المشعاعات المكافئة" في الشكل 2 يمكن كتابتها على النحو التالي:

ما ورد أعلاه يتبع مباشرة من الشكل 2 ونظرية الصفيف (k هو رقم الموجة. سيكون للنمط الناتج نفس الاستقطاب مثل الهوائي الأصلي المستقطب عموديًا. وسيتم زيادة الاتجاهية بمقدار 9-12 ديسيبل. المعادلة أعلاه تعطي المجالات المشعة في المنطقة الواقعة أمام الصفائح، وبما أننا افترضنا أن الصفائح لا نهائية، فإن الحقول الموجودة خلف الصفائح تساوي صفرًا.

سيكون الاتجاه هو الأعلى عندما يكون d نصف طول موجي.بافتراض أن العنصر المشع في الشكل 1 هو ثنائي القطب قصير بمخطط معطى بواسطة ( )، تظهر الحقول الخاصة بهذه الحالة في الشكل 3.

الشكل 3. الأنماط القطبية والسمتية لنمط الإشعاع الطبيعي.

سيتأثر نمط الإشعاع والمقاومة وكسب الهوائي بالمسافةdفي الشكل 1. يتم زيادة مقاومة الإدخال بواسطة العاكس عندما يكون التباعد نصف طول الموجة؛ويمكن تقليله عن طريق تحريك الهوائي بالقرب من العاكس.الطولLمن العاكسات في الشكل 1 تكون عادةً 2*d.ومع ذلك، إذا قمت بتتبع شعاع يتحرك على طول المحور y من الهوائي، فسوف ينعكس ذلك إذا كان الطول ( ).وينبغي أن يكون ارتفاع الصفائح أطول من العنصر المشع؛ولكن بما أن الهوائيات الخطية لا تشع بشكل جيد على طول المحور z، فإن هذه المعلمة ليست ذات أهمية حاسمة.