Үшбұрышты шағылыстырғыш, бұрыштық шағылыстырғыш немесе үшбұрышты шағылыстырғыш деп те аталады, антенналар мен радар жүйелерінде жиі қолданылатын пассивті нысана құрылғысы. Ол тұйық үшбұрышты құрылымды құрайтын үш жазық шағылыстырғыштан тұрады. Электромагниттік толқын үшбұрышты шағылыстырғышқа тигенде, ол түсетін бағыт бойымен кері шағылысады, бағыты бойынша тең, бірақ фазасы бойынша түсетін толқынға қарама-қарсы шағылысқан толқынды құрайды.

Төменде үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғыштарға егжей-тегжейлі кіріспе берілген:

Құрылымы және принципі:

Үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғыш ортақ қиылысу нүктесінде орналасқан және тең бүйірлі үшбұрышты құрайтын үш жазық шағылыстырғыштан тұрады. Әрбір жазық шағылыстырғыш - шағылысу заңына сәйкес түскен толқындарды шағылыстыра алатын жазық айна. Түскен толқын үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғышқа тигенде, ол әрбір жазық шағылыстырғышпен шағылысады және ақырында шағылысқан толқынды құрайды. Үшбұрышты шағылыстырғыштың геометриясына байланысты шағылысқан толқын түскен толқынға тең, бірақ қарама-қарсы бағытта шағылысады.

Мүмкіндіктері мен қолданылуы:

1. Шағылысу сипаттамалары: Үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғыштар белгілі бір жиілікте жоғары шағылысу сипаттамаларына ие. Олар түскен толқынды жоғары шағылысумен кері шағылыстыра алады, бұл айқын шағылысу сигналын құрайды. Құрылымының симметриясына байланысты үшбұрышты шағылыстырғыштан шағылған толқынның бағыты түскен толқынның бағытына тең, бірақ фазасы бойынша қарама-қарсы.

2. Күшті шағылысқан сигнал: шағылысқан толқынның фазасы қарама-қарсы болғандықтан, үшбұрышты шағылыстырғыш түскен толқынның бағытына қарама-қарсы болған кезде, шағылысқан сигнал өте күшті болады. Бұл үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғышты нысананың жаңғырық сигналын күшейту үшін радар жүйелерінде маңызды қолданысқа айналдырады.

3. Бағыттау: Үш жақты бұрыштық шағылыстырғыштың шағылысу сипаттамалары бағытталған, яғни күшті шағылысу сигналы тек белгілі бір түсу бұрышында ғана пайда болады. Бұл оны нысана позицияларын анықтау және өлшеу үшін бағытталған антенналар мен радар жүйелерінде өте пайдалы етеді.

4. Қарапайым және үнемді: үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғыштың құрылымы салыстырмалы түрде қарапайым және оны жасау және орнату оңай. Әдетте ол алюминий немесе мыс сияқты металл материалдардан жасалады, бұл оның құнын төмендетеді.

5. Қолдану салалары: Үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғыштар радар жүйелерінде, сымсыз байланыста, авиациялық навигацияда, өлшеу және позициялауда және басқа да салаларда кеңінен қолданылады. Оны нысананы анықтау, қашықтықты анықтау, бағытты анықтау және калибрлеу антеннасы ретінде пайдалануға болады.

Төменде біз бұл өнімді егжей-тегжейлі таныстырамыз:

Антеннаның бағытталуын арттыру үшін шағылыстырғышты пайдалану өте интуитивті шешім болып табылады. Мысалы, егер біз сым антеннасынан бастасақ (айталық, жартылай толқынды дипольді антенна), сәулеленуді алға бағыттау үшін оның артына өткізгіш парақ қоюға болады. Бағыттылықты одан әрі арттыру үшін 1-суретте көрсетілгендей бұрыштық шағылыстырғышты пайдалануға болады. Пластиналар арасындағы бұрыш 90 градус болады.

1-сурет. Бұрыштық шағылыстырғыштың геометриясы.

Бұл антеннаның сәулелену үлгісін кескін теориясын қолдану арқылы түсінуге болады, содан кейін нәтижені массив теориясы арқылы есептеуге болады. Талдауды жеңілдету үшін шағылыстыратын пластиналардың көлемі шексіз деп есептейміз. Төмендегі 2-суретте пластиналардың алдындағы аймақ үшін жарамды эквивалентті көздің таралуы көрсетілген.

2-сурет. Бос кеңістіктегі эквивалентті көздер.

Нүктелі шеңберлер нақты антеннамен фазада орналасқан антенналарды көрсетеді; x-пен белгіленген шығыс антенналар нақты антеннадан 180 градусқа фазада ауытқып тұрады.

Бастапқы антеннаның （） арқылы берілген барлық бағыттағы үлгісі бар деп есептейік. Сонда сәулелену үлгісі (R) 2-суреттегі "радиаторлардың эквивалентті жиынтығының" келесідей жазылуы мүмкін:

Жоғарыда айтылғандар 2-суреттен және массив теориясынан тікелей шығады (k - толқын саны). Алынған үлгі бастапқы тігінен поляризацияланған антеннамен бірдей поляризацияға ие болады. Бағыттау 9-12 дБ-ға артады. Жоғарыдағы теңдеу пластиналардың алдындағы аймақтағы сәулеленген өрістерді береді. Пластиналар шексіз деп есептегендіктен, пластиналардың артындағы өрістер нөлге тең.

d жартылай толқын ұзындығы болған кезде бағытталу ең жоғары болады. 1-суреттегі сәулеленуші элемент ( ) арқылы берілген өрнегі бар қысқа диполь деп есептесек, бұл жағдайдың өрістері 3-суретте көрсетілген.

3-сурет. Нормалданған сәулелену үлгісінің полярлық және азимуттық үлгілері.

Антеннаның сәулелену үлгісі, кедергісі және күшейтуі қашықтыққа байланысты болады.d1-суреттегідей. Кіріс кедергісі толқын ұзындығының жартысына тең болғанда шағылыстырғышпен артады; оны антеннаны шағылыстырғышқа жақындату арқылы азайтуға болады. ҰзындығыL1-суреттегі шағылыстырғыштардың өлшемдері әдетте 2*d құрайды. Дегенмен, егер антеннадан y осі бойымен қозғалатын сәулені бақылайтын болсақ, бұл ұзындығы кем дегенде ( ) болған жағдайда шағылысады. Пластинкалардың биіктігі сәулеленуші элементтен биік болуы керек; дегенмен, сызықтық антенналар z осі бойымен жақсы сәулеленбейтіндіктен, бұл параметр өте маңызды емес.