雷达截面测试室技术应用

随着电磁隐身技术在军事装备(特别是飞行器)上的广泛应用,雷达目标电磁散射特性的重要性研究日益突出。目前迫切需要一种目标电磁散射特性的检测手段,以用于目标电磁隐身性能和隐身效果的定量、定性分析。雷达散射截面积RCS(Radar CrossSection)测量是研究目标电磁散射特性的重要方法,雷达目标特性测量作为航天测控领域的一项先进技术,在新型雷达设计过程中得到广泛的应用,它通过在重要的各姿态角位置RCS的测量,可确定目标形状、尺寸。高精度测量雷达一般通过测量目标的运动特性、雷达反射特性、多普勒特性来获取目标信息,其中雷达RCS特性测量即是测量目标的反射特性。

雷达散射界面的定义及测量原理

散射界面的定义当物体被电磁波照射时,其能量将朝各个方向散射。能量的空间分布依赖于物体的形状、大小、结构以及入射波的频率和特性。能量的这种分布称为散射。这种能量或功率散射的空间分布一般用散射截面来表征,他是目标的一种假想。


室外测量

外场RCS测量是获取大型全尺寸目标电磁散射特性的重要于段[7].室外场测试分为动态测试和静态测试动态RCS测量是在日标飞行时测量的,动态测量比静态测量具有某些优势,因为它包括了诸如机翼,引擎推动部件等对雷达散射截面的影响.也11~11好的满足远场条件.但其成本较高,并受天气的影响,目标姿态控制困难,角闪烁严重相比动态测试,静态测试无须跟踪日标,被测目标固定在转台上,不需转动天线,只需通过控制转台旋转角度就可以实现被测目标360.的全方位测量,因此大大降低了系统的成本及测试费用.同时,由于目标中心相对于天线是静止不动的,姿态控制精度高,并且可以重复测量,不但提高了测量和标定的精度,而且方便,经济,可操作性好静态测试便于对目标多次测量.RCS室外测试时,地平面的影响非常大,其外场测试示意图如图2所示.最早想到的方法是把一一个范围内安装的大尺寸目标和地平面隔离,但是近年来  认为这是几乎不可能完成的.人们认识到最有效的处理地平面反射的方法就是利用地平面作为照射过程的参与者,即创造一个地面反射环境.


室内紧缩场测量

理想的RCS测试应在无反射杂波F扰的环境中进行,照射目标的入射场不受周围环境的影响,微波暗室为室内RCS测试提供了良好的平台,通过合理的布置吸波材料可降低背景反射电平,并且使得测试能够在可控的环境中进行,以减少环境的影响.微波暗室最重要的区域称为静区,待测目标或天线置于静区中.其主要性能是静区内杂散电平的大小常用反射率和固有雷达散射截面两个参数作为微波暗室的评价指标[..根据天线和RCS远场条件,R≥2IY,故当日标尺寸D很大,波长很短时测试距离R必须很大,为解决这个问题,20世纪90年代后,高性能的紧缩场技术得到发展和应用.图3所示是典型的单反射面紧缩场测试图.紧缩场使用旋转拋  物面构成的反射面系统在一一个相对较短的距离可把球面波转为平面波,馈源放置在抛物面的焦点,因此得名“紧缩".为减小紧缩场静区振幅的锥削和波纹度,反射面的边缘处理为锯齿形.在室内散射测量中,由于暗室尺寸的限制,大多数暗室用做测量缩比目标模型,1:s缩比模型的RCS()与折算成1:1真实目标尺寸的RCSO的关系式为一+201gs(dB),而缩比模型的测试频率应为实际日标测试频率f的s倍。