一种基于二维微波成像的低散射共形天线RCS测试方法技术

本发明专利技术涉及一种基于二维微波成像的低散射共形天线RCS测试方法，其特征在于步骤如下：对装机状态下的金属蒙皮及共形天线进行RCS测试，得到二维微波像；对新的二维微波像进行二维傅立叶变换，得到目标谱域的数据；对一个RCS已知的金属球进行RCS测试，得到二维微波像对二维微波像进行二维傅立叶变换，得到金属球的散射场随频率和角度变化的数据G0(f，θ)，最终可得：共形天线的RCS＝共形天线数据G1(f，θ)-金属球数据G0(f，θ)+金属球RCS。本发明专利技术提出的方法，基于二维微波成像技术获取装机状态下共形天线的RCS测试方法，经过实践，所得的效果良好，具有极大的工程推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于二维微波成像的低散射共形天线RCS测试方法，是借助二维微波成像技术，分离和提取出装机状态下共形天线的RCS。这是一种低散射目标RCS测量的新方法，属于微波

技术介绍
雷达是一种有效的远程探测设备，它通过发射电磁波并且接收目标反射的回波来精确定位，雷达所收到的回波大小跟目标的有效截面积有关，我们把这个有效截面积称为雷达散射截面(简称RCS)。随着电子战的迅猛发展，隐身武器的大规模使用是现代战争的一个显著特征。例如美国的第三代隐身战斗机F-117A，其雷达散射截面仅为0. 001-0. 01m2。由于我国的隐身飞行器处于起步阶段，因而低散射目标的测试成为目前RCS测量遇到的新问题，尤其是如何获取装机状态下共形天线所贡献的RCS，成为人们所关注的焦点。如图一所示，在机体表面，天线通过一块介质板与机体形成共形，由于入射电场E 入射角小，天线安装在机体内侧，天线大部分结构(特别是天线结构的外侧)均未暴露给入射电场。因此，天线的RCS贡献主要由安装结构内腔产生。因此，如何界定嵌入机体区域天线的RCS是我们必须解决的问题。目前国内外通常采用的方法如图二所示，天线发射步进频率宽带信号，对回波的频率响应作逆傅立叶变换后得到目标的一维距离像，即目标的散射中心随距离的分布情况，不同的强散射点会在不同的距离上体现出峰值，通过时域加门截取目标区的回波，定标后，最终得到目标中心频点的RCS。该方法是通过成一维像后提取RCS，但在一维像合成的过程中，实质上是将整个横向区域内的散射信息全部叠加到一起，如图一中的一维像，除了包含目标的散射信息，还包含着Bl和B2区域的散射，如果Bl和B2区域的散射大于目标区域的散射，那么通过一维像提取的目标RCS具较大的误差。因此，低散射天线装机状态的RCS特性分离和提取存在以下困难1)天线嵌入机体结构内，给常规的RCS测试带来了新问题，难以区分；2)低散射天线的RCS值与机体结构的RCS值在同一量级，必须区分出来，才能获得共形天线可信的RCS。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种基于二维微波成像的低散射共形天线RCS测试方法。技术方案一种基于二维微波成像的低散射共形天线RCS测试方法，其特征在于步骤如下3步骤1 对装机状态下的金属蒙皮及共形天线进行RCS测试，得到二维微波像权利要求1. 一种基于二维微波成像的低散射共形天线RCS测试方法，其特征在于步骤如下 步骤1 对装机状态下的金属蒙皮及共形天线进行RCS测试，得到二维微波像全文摘要本专利技术涉及一种基于二维微波成像的低散射共形天线RCS测试方法，其特征在于步骤如下对装机状态下的金属蒙皮及共形天线进行RCS测试，得到二维微波像；对新的二维微波像进行二维傅立叶变换，得到目标谱域的数据；对一个RCS已知的金属球进行RCS测试，得到二维微波像对二维微波像进行二维傅立叶变换，得到金属球的散射场随频率和角度变化的数据G0(f，θ)，最终可得共形天线的RCS＝共形天线数据G1(f，θ)-金属球数据G0(f，θ)+金属球RCS。本专利技术提出的方法，基于二维微波成像技术获取装机状态下共形天线的RCS测试方法，经过实践，所得的效果良好，具有极大的工程推广价值。文档编号G01S7/40GK102253376SQ20111009446公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日专利技术者刘宁, 刘琦, 张麟兮, 李南京, 李瑛 , 杨博, 王保平, 胡楚锋, 郭淑霞, 陈卫军 申请人:西北工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于二维微波成像的低散射共形天线ＲＣＳ测试方法，其特征在于步骤如下：步骤１：对装机状态下的金属蒙皮及共形天线进行ＲＣＳ测试，得到二维微波像其中，就是估计的ｘ－ｙ平面二维图像。ｋ是波数，ｋ＝４πｆ／ｃ，与频率ｆ相关，ｋｍｉｎ与ｋｍａｘ对应扫频的最小频率和最大频率，θ是转台转角，θｍｉｎ与θｍａｘ分别对应最小和最大转角，Ｇ（ｋ，θ）是测试频点和转角的目标回波复数数据；步骤２：在二维微波像上保留共形天线所在几何区域的反射率分布，区域外的反射率设置为零，形成新的二维微波像：所述几何区域的半径等于共形天线最大半径ａ；步骤３：对新的二维微波像进行二维傅立叶变换，得到目标谱域的数据：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｇ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｋ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｋ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｙ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｏ）＆Ｉｎｔｅｇｒａｌ；（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｙ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｙ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｏ）＆Ｉｎｔｅｇｒａｌ；（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｏｖｅｒ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＾（／ｍｏ）?（／ｍｏｖｅｒ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｙ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｅｘｐ（／ｍｉ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｉ）＆ｐｉ；（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｋ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｉ）＆ｐｉ；（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｋ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｙ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｙ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）］（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｄｘｄｙ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）Ｋｘ，Ｋｙ分别是谱域的横轴和纵轴，ｘ１、ｘ２，ｙ１、ｙ２分别对应目标像所在ｘ－ｙ平面的上下限范围。对Ｇ１（Ｋｘ，Ｋｙ）进行均匀插值，得到随频率和角度变化的谱域数据Ｇ１（ｆ，θ），其中，θ＝ｔａｎ－１（Ｋｙ／Ｋｘ）；步骤４：对一个ＲＣＳ已知的金属球进行ＲＣＳ测试，得到二维微波像对二维微波像进行二维傅立叶变换，得到金属球的散射场随频率和角度变化的数据Ｇ０（ｆ，θ），最终可得：共形天线的ＲＣＳ＝共形天线数据Ｇ１（ｆ，θ）－金属球数据Ｇ０（ｆ，θ）＋金属球ＲＣＳ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李南京，郭淑霞，胡楚锋，刘宁，刘琦，李瑛，陈卫军，杨博，张麟兮，王保平，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87