Un réflecteur trièdre, également appelé réflecteur d'angle ou réflecteur triangulaire, est un dispositif à cible passive couramment utilisé dans les antennes et les systèmes radar. Il est constitué de trois réflecteurs plans formant une structure triangulaire fermée. Lorsqu'une onde électromagnétique frappe un réflecteur trièdre, elle est réfléchie dans la direction incidente, formant une onde réfléchie de même direction mais en phase opposée à l'onde incidente.

Ce qui suit est une introduction détaillée aux réflecteurs d’angle triédriques :

Structure et principe :

Un réflecteur trièdre est constitué de trois réflecteurs plans centrés sur un point d'intersection commun, formant un triangle équilatéral. Chaque réflecteur plan est un miroir plan capable de réfléchir les ondes incidentes selon la loi de la réflexion. Lorsqu'une onde incidente frappe le réflecteur trièdre, elle est réfléchie par chaque réflecteur plan et forme finalement une onde réfléchie. Du fait de la géométrie du réflecteur trièdre, l'onde réfléchie est réfléchie dans une direction égale mais opposée à celle de l'onde incidente.

Caractéristiques et applications :

1. Caractéristiques de réflexion : Les réflecteurs trièdres présentent des caractéristiques de réflexion élevées à une fréquence donnée. Ils peuvent renvoyer l'onde incidente avec une réflectivité élevée, formant un signal de réflexion clair. Grâce à la symétrie de leur structure, la direction de l'onde réfléchie par le réflecteur trièdre est égale à celle de l'onde incidente, mais en opposition de phase.

2. Signal réfléchi puissant : la phase de l'onde réfléchie étant opposée, le signal réfléchi sera très puissant lorsque le réflecteur trièdre est placé dans la direction opposée à celle de l'onde incidente. Le réflecteur trièdre est donc une application importante dans les systèmes radar pour améliorer le signal d'écho de la cible.

3. Directivité : Les caractéristiques de réflexion du réflecteur trièdre sont directionnelles, c'est-à-dire qu'un signal de réflexion puissant ne sera généré qu'à un angle d'incidence spécifique. Cela le rend très utile dans les antennes directionnelles et les systèmes radar pour localiser et mesurer la position des cibles.

4. Simple et économique : La structure du réflecteur d'angle trièdre est relativement simple et facile à fabriquer et à installer. Il est généralement fabriqué à partir de matériaux métalliques, tels que l'aluminium ou le cuivre, qui présentent un coût moindre.

5. Domaines d'application : Les réflecteurs trièdres sont largement utilisés dans les systèmes radar, les communications sans fil, la navigation aérienne, la mesure et le positionnement, entre autres. Ils peuvent être utilisés comme antennes d'identification de cibles, de télémétrie, de radiogoniométrie et d'étalonnage, etc.

Ci-dessous, nous allons présenter ce produit en détail :

Pour augmenter la directivité d'une antenne, une solution assez intuitive consiste à utiliser un réflecteur. Par exemple, si l'on utilise une antenne filaire (par exemple une antenne dipôle demi-onde), on peut placer une feuille conductrice derrière elle pour diriger le rayonnement vers l'avant. Pour augmenter encore la directivité, on peut utiliser un réflecteur d'angle, comme illustré à la figure 1. L'angle entre les plaques sera de 90 degrés.

Figure 1. Géométrie du réflecteur d’angle.

Le diagramme de rayonnement de cette antenne peut être compris en utilisant la théorie des images, puis en calculant le résultat par la théorie des réseaux. Pour faciliter l'analyse, nous supposerons que les plaques réfléchissantes ont une étendue infinie. La figure 2 ci-dessous montre la distribution de source équivalente, valable pour la région située devant les plaques.

Figure 2. Sources équivalentes dans l’espace libre.

Les cercles en pointillés indiquent les antennes qui sont en phase avec l'antenne réelle ; les antennes barrées sont déphasées de 180 degrés par rapport à l'antenne réelle.

Supposons que l'antenne d'origine ait un diagramme omnidirectionnel donné par （）. Ensuite, le diagramme de rayonnement (R) de « l'ensemble équivalent de radiateurs » de la figure 2 peut s'écrire comme :

Ce qui précède découle directement de la figure 2 et de la théorie des réseaux (k est le nombre d'onde). Le motif résultant aura la même polarisation que l'antenne polarisée verticalement d'origine. La directivité sera augmentée de 9 à 12 dB. L'équation ci-dessus donne les champs rayonnés dans la région devant les plaques. Puisque nous avons supposé que les plaques étaient infinies, les champs derrière les plaques sont nuls.

La directivité est maximale lorsque d est une demi-longueur d'onde. En supposant que l'élément rayonnant de la figure 1 soit un dipôle court avec un diagramme donné par ( ), les champs correspondants sont présentés à la figure 3.

Figure 3. Diagrammes polaires et azimutaux du diagramme de rayonnement normalisé.

Le diagramme de rayonnement, l'impédance et le gain de l'antenne seront influencés par la distancedde la figure 1. L'impédance d'entrée est augmentée par le réflecteur lorsque l'espacement est d'une demi-longueur d'onde ; elle peut être réduite en rapprochant l'antenne du réflecteur. La longueurLLes dimensions des réflecteurs de la figure 1 sont généralement de 2*d. Cependant, si l'on trace un rayon se propageant le long de l'axe des y depuis l'antenne, celui-ci sera réfléchi si sa longueur est au moins égale à ( ). La hauteur des plaques doit être supérieure à celle de l'élément rayonnant ; cependant, comme les antennes linéaires rayonnent mal le long de l'axe des z, ce paramètre n'est pas crucial.