
【电】 corner reflector antenna
【电】 corner reflector
antenna; antennae
【化】 antenna
【医】 antenna
角形反射器天线(Corner Reflector Antenna)是一种定向天线,利用两个或三个相互垂直相交的金属平板(反射器)构成一个角形结构,在其顶点或附近放置辐射单元(如偶极子)来增强特定方向的辐射。其核心原理是金属反射面将辐射能量聚焦到角形开口方向,形成高增益、窄波束的辐射特性。
由两块或三块导电平板以特定角度(通常90°)相交构成的反射结构,是天线实现定向辐射的关键部件。
通常为偶极子(Dipole)或喇叭(Feed Horn),置于角形反射器顶点附近,负责电磁波发射/接收。
衡量天线定向辐射能力的指标,角反射器天线增益可达10–15 dBi(如90°双面角反射器)。计算公式近似为:
$$ G approx frac{4pi A_e}{lambda} $$ 其中 (A_e) 为等效孔径面积,(lambda) 为波长。
天线主瓣辐射角度范围,角反射器天线通常具有较窄的水平和垂直波束宽度(约30°–60°)。
辐射单元发出的电磁波撞击金属反射板后发生反射,反射波与直射波在角形开口方向同相叠加,增强正向辐射强度;反向波则因相位抵消而减弱,从而实现高前后比(Front-to-Back Ratio)。
参考文献
角形反射器天线是一种定向天线系统,其核心设计由辐射单元(馈源)和角形反射器组成,通过反射电磁波实现信号的高效定向传输。以下是详细解析:
反射器与馈源组合
通常由金属底板(如平面或栅状结构)构成角形反射面,后方放置辐射单元(有源振子)。例如,液体角形反射器天线还包含盛装导电液的无源振子臂,通过调整液体高度或分布实现性能重构。
对称布局
反射器的两条边形成一定夹角(如90°或120°),馈源位于夹角的平分线上,确保电磁波反射后方向集中。
电磁波反射机制
辐射单元发射的电磁波遇到角形反射器后,被反射回前方区域,叠加后形成定向波束。反射波与入射波方向平行且极化一致,显著提升增益和前后场强比。
可调特性
部分改进设计(如液体天线)通过调节导电液体的分布或高度,改变振子的电长度,从而动态调整天线的频率和水平波瓣宽度。
高增益与强定向性
反射结构减少了信号向其他方向的散射,适用于需要集中辐射的场景(如雷达、卫星通信)。
结构多样性
包括传统金属角反射器、波纹反射单元、分形结构等。例如,分形设计可扩展工作频段并提高增益。
低成本与易部署
相比抛物面天线,角形反射器结构更简单,无需复杂馈电系统,适合电视接收等民用领域。
近年来的改进方向包括多频段设计(分形结构)、波束赋形(双弯曲反射面)以及智能重构(液体动态调节),以提升环境适应性和性能指标。
如需更完整的专利或学术文献,可参考、2、7、8等来源。
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