一种RCS旋转可调的轻型反射器及其调控方法技术

本发明专利技术公开了一种RCS旋转可调的轻型反射器及其调控方法，反射器包括按照相互镜像关系、固定连接两层反射器组件；每个反射器组件包括相互连接的n个反射器单元，n为大于等于6的正整数；两层反射器组件之间通过各层的n个支撑点对应连接；反射器用于整体关于旋转轴线360

【技术实现步骤摘要】
一种RCS旋转可调的轻型反射器及其调控方法


[0001]本专利技术属于雷达
，具体涉及一种RCS旋转可调的轻型反射器及其调控方法。

技术介绍

[0002]现有反射器产品往往具有固定的结构尺寸和较大的重量，当面对不同散射特性需求时，现有反射器产品无法满足轻质化和易于装载的要求，且不能实现调控RCS的目的。如果仍沿用该方式，则不能满足对于散射特性的复杂多变要求。在如今雷达探测能力不断提升的情况下，亟需轻质化RCS可调的角反射器阵列，以补充上述现有角反射器产品所不具有的特性，达到对雷达回波的有效调控。
[0003]现有的一些角反射器阵列为K9玻璃制成的四面体结构组合形成的单层阵列，由六个角反射器单元无缝连接形成六边形结构，其整体重量较大，且不容易装载和运输；同时，其反射面通常为镀银膜，极大地增加了制造成本。
[0004]还有一些角反射器阵列的结构尺寸固定、其RCS不可调或可调范围较小。整体阵列由圆形角反射器为基础单元进行排列形成，上下每层角反射器阵列中相邻阵元60
°
等间隔布置，上下两层的相邻阵元之间依次30
°
间隔交错布置。该类型的角反射器阵列只具有全向反射的功能而不能调控RCS的大小，即不能根据所需要的散射特性而调控RCS。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种RCS旋转可调的轻型反射器及其调控方法，以解决现有技术中的角反射器阵列不能根据电磁环境和要求调控散射特性的问题。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：一种RCS旋转可调的轻型反射器，包括按照相互镜像关系、固定连接两层反射器组件；每个反射器组件包括相互连接的n个反射器单元，n为大于等于6的正整数；每个反射器单元均为三角形三面角反射器，每个反射器单元具有顶部敞口的口径面和装有金属丝网的侧面，每个口径面的三个端点均为边界顶点，每个反射器单元的顶点均为支撑点；
[0007]n个反射器单元的连接形式为：以六个反射器单元拼接形成口径面开口朝向相同的正六边形拼接口径面；或，以正六边形拼接口径面为中心，其余反射器单元依次、正反交替的连接在中心正六边形外围的各个边界顶点处，直至使得新组成的拼接口径面形成正多边形；
[0008]两层反射器组件之间通过各层的n个支撑点对应连接；
[0009]一种RCS旋转可调的轻型反射器，用于整体关于旋转轴线360
°
旋转，通过旋转不同的角度以实现调控RCS。
[0010]进一步的，设经过两个拼接口径面中心点的轴线为L1，设经过两层反射器组件中两个边界顶点的连线为L2，且两个边界顶点关于所有支撑点所在平面成镜面对称关系，经过L1中点和L2中点的连线为旋转轴线。
[0011]进一步的，当n＝6时，六个反射器单元的边界顶点相互连接，六个口径面位于同一平面、且拼接成开口朝向相同的正六边形。
[0012]进一步的，相邻边界顶点之间通过上弦杆连接，相邻边界顶点和支撑点之间通过支撑杆连接，上弦杆与支撑杆之间的夹角为45
°
，每两个支撑杆之间的夹角为90
°
，上弦杆和支撑杆的尺寸比值为1：0.688。
[0013]进一步的，相邻上弦杆连接处、相邻支撑杆连接处、以及相邻上弦杆和支撑杆连接处通过树脂材料制成的关节结构固定连接。
[0014]进一步的，上弦杆和支撑杆为碳纤维空心杆。
[0015]进一步的，所述金属丝网为镀金钼丝、镀金铁丝或不锈钢丝，所述金属丝网的丝径为0.02mm
‑
0.5mm，网孔直径为3mm
‑
10mm。本专利技术采用的第二种技术方案是，一种RCS旋转可调的轻型反射器的调控方法，其基于一种RCS旋转可调的轻型反射器，其调控方法包括以下内容：
[0016]将驱动装置连接至位于轴线L2上的上述选定的两个边界顶点，驱动装置用于带动一种RCS旋转可调的轻型反射器整体关于旋转轴线360
°
旋转；
[0017]以两个拼接口径面为主要散射面，通过驱动装置控制整体旋转的方位，拼接口径面将以所需要的RCS对应的角度对准来波方向，根据不同电磁要求调整角反射器阵列的旋转方位，从而实现调控RCS。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术以角反射器单元为基础，进行特定的结构设计和单元组合形成特定的阵列结构，通过所设计的角反射器阵列的整体旋转，使目标散射特性根据要求而变化，实现RCS可调范围达20dB以上，如图6
‑
8中RCS曲线所示，RCS随入射波角度的变化而波动，大到可调范围为20dB以上，调控效果极佳，且以轻质化的极大优势能满足产品的装载空间和载重要求。本专利技术既有轻质化、易于运输和装载的特点，又能满足角反射器阵列通过自身旋转对于来波实现其探测的RCS可调的效果。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一种RCS旋转可调的轻型反射器的角反射器单元的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术一种RCS旋转可调的轻型反射器在n＝6时，其中一层角反射器组件的拼接口径面的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术一种RCS旋转可调的轻型反射器在n＝6时，其中一层角反射器组件的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术一种RCS旋转可调的轻型反射器的立体结构示意图；
[0023]图5为本专利技术一种RCS旋转可调的轻型反射器在n＝24时，其中一层角反射器组件的拼接口径面的结构示意图；
[0024]图6为实施例在4GHz和6GHz下实验所得RCS随入射波角度变化而变化的曲线关系图；
[0025]图7为实施例在4GHz下的RCS曲线对比图；
[0026]图8为实施例在6GHz下的RCS曲线对比图；
[0027]图9为实施例在不同频率下的RCS曲线对比图。
[0028]其中，1.上弦杆，2.支撑杆，3.边界顶点，4.支撑点。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0030]本专利技术提供了一种RCS旋转可调的轻型反射器，如图4所示，包括按照相互镜像关系、固定连接两层反射器组件。下层组成与上层相同，但与第一层为镜面对称的关系。如图3所示，每层反射器组件包括相互连接的n个反射器单元，n为大于等于6的正整数。如图1所示，每个反射器单元均为三角形三面角反射器，每个反射器单元具有顶部敞口的口径面和装有金属丝网的侧面，每个口径面的三个端点均为边界顶点3，每个反射器单元的顶点均为支撑点4。具体的，每个反射器单元为具有一敞口底面和三个侧面的三棱锥结构，每个侧面上设置有金属丝网；底面为口径面，口径面的三个端点为边界顶点3，反射器单元的顶点为支撑点4。每个角反射器单元以三条长度相同的边组成的面为口径面，四种关节结构负责连接上弦杆和支撑杆，除口径面外，其他面均由金属丝网进行均匀贴覆作为轻质反射面。
[0031]n个反射器单元的连接形式为：以六个反射器单元拼接形成口径面开口朝向相同的正六边形拼接口径面；或，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RCS旋转可调的轻型反射器，其特征在于，包括按照相互镜像关系、固定连接两层反射器组件；每个反射器组件包括相互连接的n个反射器单元，n为大于等于6的正整数；每个反射器单元均为三角形三面角反射器，每个所述反射器单元具有顶部敞口的口径面和装有金属丝网的侧面，每个所述口径面的三个端点均为边界顶点(3)，每个所述反射器单元的顶点均为支撑点(4)；n个所述反射器单元的连接形式为：以六个反射器单元拼接形成口径面开口朝向相同的正六边形拼接口径面；或，以所述正六边形拼接口径面为中心，其余所述反射器单元依次、正反交替的连接在中心正六边形外围的各个边界顶点(3)处，直至使得新组成的拼接口径面形成正多边形；两层反射器组件之间通过各层的n个支撑点(4)对应连接；所述一种RCS旋转可调的轻型反射器，用于整体关于旋转轴线360
°
旋转，通过旋转不同的角度以实现调控RCS。2.如权利要求1所述的一种RCS旋转可调的轻型反射器，其特征在于，设经过两个拼接口径面中心点的轴线为L1，设经过两层反射器组件中两个边界顶点(3)的连线为L2，且两个所述边界顶点(3)关于所有支撑点(4)所在平面成镜面对称关系，经过L1中点和L2中点的连线为旋转轴线。3.如权利要求1或2所述的一种RCS旋转可调的轻型反射器，其特征在于，当n＝6时，六个所述反射器单元的边界顶点(3)相互连接，六个所述口径面位于同一平面、且拼接成开口朝向相同的正六边形。4.如权利要求3所述的一种RCS旋转可调的轻型反射器，其特征在于，相邻边界顶点(3)之间通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗亚雳，李帅鹏，李长侑，张铎，王杰，吕昂，史文璐，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：