一种低散射支架及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种低散射支架，其采用平面单元来构筑所述低散射支架的外表面，该外表面采用吸波材料技术，并涂覆超疏水涂层，该低散射支架采用支架轴线竖直的立式空间结构，低散射支架外表面背向入射电磁波的部位为锯齿形结构。其优点是：相对倾斜式布局的支架，在同样承重载荷下结构尺寸能够大大减小，能够大大降低外场试验的制造成本和维护成本，是一种耐环境破坏和低成本的电磁散射测试支架。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及外场厘米波段下目标电磁散射特性测试
，具体涉及一种应用于全尺寸目标外场测试的低散射支架及其制造方法。
技术介绍
随着电磁波技术的发展，飞行器目标的电磁散射和辐射特性对于评价飞行器的生存能力至关重要。目前飞行器目标的雷达散射截面（radar cross section，RCS）是反映其性能特点的重要指标之一。随着低散射目标或隐身目标的测试需求日益迫切，早期的室内缩比测试能够在一定程度反映目标的电磁散射特性，然而由于室内目标的外形尺寸经过缩比后大幅度降低，其表面很多外形细节特征以及相关材料属性被忽略。为了能全面反映目标的电磁特性，全尺寸测试是最为直观的测试手段，其测试得到的数据能够更准确的反映目标的电磁散射特性。针对这类测试，我国陆续公布了《室内场缩比目标雷达散射截面测试方法》和《室内场雷达目标散射特性测试方法》，不过对于 上述标准中的校准和支撑装备（包括支撑支架和周围背景材料）的外形并没有明确的规定。目前，国内外对于外场低散射支架的设计种类很多，最为常见的是具有拓扑结构的倾斜式翼型状支架，该类支架采用前宽后细长的类翼型状金属表面结构来实现低散射的要求，然而由于其具备一定的前倾角，导致支架在承受重物的过程中会出现额外的转矩和弯矩，同时在垂直于电磁波入射方向上，支架会面临因目标质量过大带来细长杆失稳的问题，这都导致为提高支架的承载能力，需要增大支架的尺寸，尤其是底部端尺寸通常为设计最大值，容易造成制造成本高，安装精度要求高。另外，为保证支架顶部的支撑物能够实现方位角上的回转运动，甚至实现俯仰角上的转动，造成顶部驱动电机功率过大，质量过大，带来更大的负载。针对这些不足，国内也提出了多种针对特定目标设计的低散射支架，如专利CN201420827863《一种用于全极化雷达散射截面测量的低散射校准支架》，然而受限于结构上的安装方式，该支架应用于外场，其测试高度和承载能力面临不足。专利CN105021899A提出了《一种专门针对发动机进行测试的支架》，在装置本体外壁面上包覆尖锥形吸波材料，由于外壁面的尖锥吸波材料可吸收绝大部分的雷达波，该支架对于飞机发动机的RCS测试十分有效，然而其只能作为专用支架，对于其他类型的目标，其结构并不适用，另外该支架针对不同方位角的测试并不能实现一次标定多次测试，每次测试需要重新调整方位，测试效率面临不足。专利CN102621162B提出了《一种应用于快速反射率测量的支架》，它由为上、中、下三部分组成，该中间部分是金属支撑杆，它在高度方向上朝一侧倾斜，横断面由下而上逐渐均匀减小，其横断面呈菱形，上面部分为L型托撑结构，用于放置金属板，下面部分为一金属托板，金属支撑杆下方与该金属托板连接，并与金属托板形成倾斜角，该设计结构简单，测试效率高，然而其设计只适合于测试贴敷在平板表面的材料的反射率，对于目标的RCS测试在其他方位角上面临不足，另外承载能力有效，只适合于室内场小目标测试，无法实现大目标的电磁散射测试。目前对于大型目标所用的低散射支架，尽管国外已经有一定的报道，其电磁性能主要决定于其前边沿的尖锐程度和朝向雷达的倾斜角，低散射金属支架柱体的横剖面为菱形或是两个圆弧面构成的卵形等，金属支架具有锐利的前缘和后缘以及光滑的表面，以及金属支架整体向入射波方向倾斜，具体结构参数仍未报道。国内航天二院、北京航空航天大学和电子科技大学都有对低散射金属支架进行相关研究，然而具体的报道还相对较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低散射支架及其制造方法，其采用轴线垂直地面的空间结构，以平面单元来构成低散射支架的外形，对于支架背向入射电磁波的一端采用锯齿形结构来降低绕射电磁波的影响，该结构相对倾斜式布局的支架，在同样承重载荷下结构尺寸能够大大减小，能够大大降低外场试验的制造成本和维护成本。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种低散射支架，其特征是：其具有一低散射的外表面，该外表面采用吸波材料技术，该采用吸波材料技术处理过的外表面上涂覆超疏水涂层。上述的低散射支架，其中：采用吸波贴片对所述低散射支架的外表面进行贴敷处理。上述的低散射支架，其中：所述超疏水涂层为一层具有疏水功能的透波表漆。上述的低散射支架，其中：所述低散射支架采用支架轴线竖直的立式空间结构，支架外表面背向入射电磁波的部位为锯齿形结构。上述的低散射支架，其中：所述低散射支架外形为沿支架轴线方向连续设置的多个周期结构，每个周期结构的外形横截面为一改进的菱形形状，该菱形形状的侧向两边包含倒角，后端夹角部位为所述的锯齿形结构。上述的低散射支架，其中：每个所述的周期结构包含一组上下对称的拓扑结构，其中部段截面尺寸和底部段截面尺寸之比为1:0.6~1:0.8。上述的低散射支架，其中：采用平面单元来构筑所述低散射支架的外表面。上述的低散射支架，其中，包含以下步骤：S1、粗糙化处理制作好的支架表面；S2、用有机溶剂对表面进行清洗；S3、在支架表面贴敷一层吸波材料；S4、在吸波材料表面涂覆超疏水涂层。上述的低散射支架，其中，所述步骤S3中：所述吸波材料采用压模成型工艺进行成型，其厚度为1mm~2mm，内部填充球形羰基铁、片性羰基铁或铁氧体，填充颗粒的粒径为3μm~5μm，且所述吸波材料的吸波频率为8GHz~18GHz，吸波颗粒的体积添加分数为20%~50%。上述的低散射支架，其中，所述的步骤S4中：所述的超疏水涂层采用的是表面喷涂有疏水白炭黑与稀释剂混合物的快速固化的聚氨酯表漆。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、采用轴线垂直地面的空间结构，以平面单元来构成低散射支架的外形，对于支架背向入射电磁波的一端采用锯齿形结构来降低绕射电磁波的影响；本低散射支架结构简单，相对倾斜式布局的支架，在同样承重载荷下结构尺寸能够大大减小，进而能够大大降低外场试验的制造成本和维护成本；2、对于支架的外形表面贴敷吸波贴片来进一步降低散射支架的电磁散射；并在吸波贴片表面涂覆透波表漆，增加表面的抗湿热老化性能，并在此基础上添加一层透波疏水薄膜，防止表面的吸波材料出现氧化；3、将本结构进行等比例缩放后可运用于室内微波暗室中的测试。附图说明图1为本专利技术的低散射支架的整体结构示意图；图2为本专利技术的低散射支架的背向锯齿结构示意图；图3为本专利技术的低散射支架的吸波材料与超疏水材料的连接结构示意图。图4为本专利技术的低散射支架的吸波材料性能曲线图；图5为本专利技术的低散射支架的RCS值仿真效果图。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。本专利技术提出了一种雷达散射截面测试用的低散射支架的外形和表面，结合支架的外形隐身设计和表面处理技术，降低表面的电磁波反射和散射，同时增加外表面的抗湿热老化性能，以提高其维护性能，保证目标能够长时间进行有效测试。如图1所示，该种低散射支架具有一低散射的外表面，该外表面采用吸波材料技术，该外表面上涂覆能够增强维护性能的超疏水涂层5，且所述低散射支架采用支架轴线竖直的立式空间结构，支架外表面背向入射电磁波的部位为用于降低爬行电磁波的锯齿形结构2。进一步的，所述低散射支架外形为沿支架轴线方向连续设置的多个周期结构1，每个周期结构1的外形横截面为一改进的菱形形状，该菱形形状的侧向两边包含倒角3，后端夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低散射支架，其特征在于：其具有一低散射的外表面，该外表面采用吸波材料技术，该采用吸波材料技术处理过的外表面上涂覆超疏水涂层（5）。

【技术特征摘要】
1.一种低散射支架，其特征在于：其具有一低散射的外表面，该外表面采用吸波材料技术，该采用吸波材料技术处理过的外表面上涂覆超疏水涂层（5）。2.如权利要求1所述的低散射支架，其特征在于：采用吸波贴片（4）对所述低散射支架的外表面进行贴敷处理。3.如权利要求2所述的低散射支架，其特征在于：所述超疏水涂层（5）为一层具有疏水功能的透波表漆。4.如权利要求1或2或3所述的低散射支架，其特征在于：所述低散射支架采用支架轴线竖直的立式空间结构，支架外表面背向入射电磁波的部位为锯齿形结构（2）。5.如权利要求4所述的低散射支架，其特征在于：所述低散射支架外形为沿支架轴线方向连续设置的多个周期结构（1），每个周期结构（1）的外形横截面为一改进的菱形形状，该菱形形状的侧向两边包含倒角（3），后端夹角部位为所述的锯齿形结构（2）。6.如权利要求5所述的低散射支架，其特征在于：每个所述的周期结构（1）包含一组上下对称的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许勇刚，梁子长，王晓冰，郭良帅，高伟，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31