一种室内RCS测试场低频拓展测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种室内RCS测试场低频拓展测量装置和方法，装置包括放置于测试场背墙与侧墙夹角位置的阵列天线和低频测量雷达，转台、测控系统、数据处理系统和定标系统；所述测控系统控制低频测量雷达同步产生微波频段电信号，经分配网络将信号传输至对应频段的天线阵列；所述测控系统同时控制转台携带被测目标进行旋转运动，对被测目标不同角度进行散射测量；所述定标系统用于实现对目标测试结果的定标处理；目标和标准定标体的全角度散射数据最终由所述数据处理系统进行处理，获得低频RCS电平分布和目标低频散射率图像。本发明专利技术可降低对测试场规模和成本要求的限制，同时快速完成检测流程的低频RCS测试。检测流程的低频RCS测试。检测流程的低频RCS测试。

【技术实现步骤摘要】
一种室内RCS测试场低频拓展测量装置和方法


[0001]本专利技术属于雷达目标特性测试领域，具体涉及一种室内RCS测试场低频拓展测量装置和方法。

技术介绍

[0002]实现精确、高效的雷达散射截面（Radar Cross Section，RCS）测试，是贯穿低散射目标设计、出场和后期维护整个过程的重要问题。伴随雷达作用距离和探测能力的不断增强，对雷达散射特性的测试要求也愈发严苛，尤其在低频段(例如：P波段)，高精度目标特性测试面对重重困难。
[0003]目前的目标特性测试系统多不具备L波段以下的低频测试能力。现有的外场或远场需要将目标放置于远场距离进行测试，易受外界电磁干扰，特别在低频段，测量精度无法满足需求。室内紧缩场虽然可以实现低频段的测量，但需要超大尺寸的高精度反射面，测试成本极高。室外近场可以在近距离对目标进行散射测量，但由于受到室外电磁干扰和场地杂波的影响，低频测试精度不足。室内近场可采用单天线测量的技术形式，此类测试场在低频测试时面临地面耦合和复杂目标带来的精度问题。采用高精度柱面反射面的室内近场可产生波前为柱面的电磁波，虽然反射面尺寸有所降低，但在低频仍需要较大尺寸的高精度反射面，测试成本较高。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种室内RCS测试场低频拓展测量装置和方法，可完成0.3
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1.0GHz频段测试，其为一种可大幅增强现有雷达目标特性测试场在低频的RCS测试能力，降低对测试场规模和成本要求的限制，同时快速完成检测流程的低频RCS测试解决方案。其通过在测试场内背墙与侧墙夹角位置布设低频测试系统，可在现有紧缩场或近场基础上拓展其在低频的目标特性测试能力和精度。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种室内RCS测试场低频拓展测量装置，包括放置于测试场背墙与侧墙夹角位置的阵列天线和低频测量雷达，还包括转台、测控系统、数据处理系统和定标系统；所述阵列天线包含第一波段天线阵列和第二波段天线阵列，共同覆盖0.3
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1.0GHz的低频RCS测试，所述低频测量雷达包括和阵列天线对应频段的第一波段测量雷达和第二波段测量雷达；所述测控系统控制低频测量雷达中的第一波段测量雷达和第二波段测量雷达同步产生微波频段电信号，经分配网络将信号传输至对应频段的天线阵列；所述测控系统同时控制转台携带被测目标进行旋转运动，对被测目标不同角度进行散射测量；所述定标系统用于将标准定标体放置于测试静区内进行和目标相同的散射测试，以实现对目标测试结果的定标处理；目标和标准定标体的全角度散射数据最终由所述数据处理系统进行处理，获得低频RCS电平分布和目标低频散射率图像。
[0006]进一步地，所述天线阵列为双极化天线阵列，双极化天线实现不同极化状态电磁
波的发射和接收，所述分配网络负责将发射信号和接收信号从所述低频测量雷达导入对应频段的天线阵列中。
[0007]进一步地，所述双极化天线为微波频段的双极化四脊喇叭天线、双极化Vivaldi天线或双极化偶极子。
[0008]进一步地，所述第一波段测量雷达和第二波段测量雷达同步工作并覆盖0.3
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1.0GHz频段的测量，所述第一频段测量雷达和第二波段测量雷达均含有独立的发射、接收组件，实现两个频段互不干扰的同步测试；所述第一波段测量雷达和第二波段测量雷达均包括信号源、功率放大器、上下变频模块、低噪声放大器、测试信号监测设备和数据采集单元。
[0009]进一步地，所述转台为单轴机械转台，用于携带被测目标绕中心以所需的速度旋转。
[0010]进一步地，所述测控系统控制转台、阵列天线、定标体、低频测量雷达，并与测试软件相结合控制室内RCS测试场低频拓展测量装置；所述测控系统包括主控计算机、时序控制器和测量通讯模块。
[0011]进一步地，所述数据处理系统为数据处理服务器，负责综合处理所采集的目标低频散射信息，完成数据处理。
[0012]进一步地，所述定标系统包括自动行走车或者导轨车、定标支架和定标体；所述定标支架具有低散射特性，采用泡沫支架或低散射金属支架；所述定标体放置于位于自动行走车或者导轨车上的定标支架上，自动行走车或者导轨车带载定标体到达指定位置进行定标测量。
[0013]本专利技术还提供一种室内RCS测试场低频拓展测量装置的测量方法，所述室内RCS测试场低频拓展测量装置放置于测试场背墙与侧墙的夹角位置，通过测控系统控制工作于不同频段的低频测量雷达同步产生微波频段电信号，信号传输至不同波段的发射天线阵列，双极化的发射天线阵列将导行波转化为空间传播的电磁波，对目标进行照射，目标散射的电磁波由不同频段的双极化的接收天线阵列采集，继而进入对应频段的低频测量雷达；所述测控系统同时控制转台携带被测目标进行旋转运动，对被测目标不同角度进行散射测量；所述定标系统将标准定标体放置于测试静区内进行和目标相同的散射测试，以实现对目标测试结果的定标处理；目标和定标体的全角度散射数据由所述数据处理系统采集并处理，得到低频RCS电平和目标的低频空间散射率分布图像。
[0014]有益效果：（1）本专利技术将低频专用测试系统布设于传统目标特性测试场背墙和侧墙夹角位置，将低频测试与现有高频测试系统相结合，降低了低频测试对高频测试系统的影响，有效拓展了现有测试场的低频段测试能力。
[0015]（2）本专利技术将0.3
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0.5GHz阵列天线与0.5
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1.0GHz阵列天线相结合，利用不同频段所对应的不同远场距离，在0.3
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1.0GHz实现柱面场发射和接收，有效提高了P波段的RCS测试精度。
[0016]（3）本专利技术使用两套低频测量雷达系统与分别工作在0.3
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0.5GHz和0.5
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1.0GHz两个频段的双极化阵列天线相结合，实现了双频段同步测试，有效提高了P波段的RCS测试效率。
[0017]本专利技术通过放置于测试场背墙与侧墙夹角位置的低频测试系统，在不影响现有高频测试的前提下完成目标低频RCS测试，提供了一种在现有紧缩场或近场基础上拓展其低频测试能力和精度的装置和方法。本专利技术可实现在紧缩场或近场测试场内对大目标的低频散射特性进行精准测量和成像诊断，提升现有雷达目标特性测试场在P波段的测试能力和精度。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的一种室内RCS测试场低频拓展测量装置的总体结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]本专利技术的室内RCS测试场低频拓展测量装置包括放置于测试场背墙与侧墙夹角位置的阵列天线和低频测量雷达，还包括转台、测控系统、数据处理系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室内RCS测试场低频拓展测量装置，其特征在于：包括放置于测试场背墙与侧墙夹角位置的阵列天线和低频测量雷达，还包括转台、测控系统、数据处理系统和定标系统；所述阵列天线包含第一波段天线阵列和第二波段天线阵列，共同覆盖0.3
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1.0GHz的低频RCS测试，所述低频测量雷达包括和阵列天线对应频段的第一波段测量雷达和第二波段测量雷达；所述测控系统控制低频测量雷达中的第一波段测量雷达和第二波段测量雷达同步产生微波频段电信号，经分配网络将信号传输至对应频段的天线阵列；所述测控系统同时控制转台携带被测目标进行旋转运动，对被测目标不同角度进行散射测量；所述定标系统用于将标准定标体放置于测试静区内进行和目标相同的散射测试，以实现对目标测试结果的定标处理；目标和标准定标体的全角度散射数据最终由所述数据处理系统进行处理，获得低频RCS电平分布和目标低频散射率图像。2.根据权利要求1所述的一种室内RCS测试场低频拓展测量装置，其特征在于：所述天线阵列为双极化天线阵列，双极化天线实现不同极化状态电磁波的发射和接收，所述分配网络负责将发射信号和接收信号从所述低频测量雷达导入对应频段的天线阵列中。3.根据权利要求2所述的一种室内RCS测试场低频拓展测量装置，其特征在于：所述双极化天线为微波频段的双极化四脊喇叭天线、双极化Vivaldi天线或双极化偶极子。4.根据权利要求1所述的一种室内RCS测试场低频拓展测量装置，其特征在于：所述第一波段测量雷达和第二波段测量雷达同步工作并覆盖0.3
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1.0GHz频段的测量，所述第一波段测量雷达和第二波段测量雷达均含有独立的发射、接收组件，实现两个频段互不干扰的同步测试；所述第一波段测量雷达和第二波段测量雷达均包括信号源、功率放大器、上下变频模块、低噪声放大器、测试信号监测设备和数据采集单元。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸葛晓栋，许鼎，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：