[發(fā)明專利]二維雙向陣列式角反射器

無效

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• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101799568A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾琪明;焦健
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學
• 主分類號: G02B5/122
• 分類號: G02B5/122;G01S13/90
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 俞達成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及角反射器，尤其涉及一種星載合成孔徑雷達(SAR)應(yīng)用中的地面二維雙 向陣列式角反射器。屬于地學技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

角反射器是SAR在地學領(lǐng)域應(yīng)用中的一種重要地面設(shè)備。最常見的是單個金屬質(zhì)二 面或三面角反射器，SAR發(fā)射出的電磁波可被角反射器的反射面很強地反射回去，從而在 雷達圖像上呈現(xiàn)高強度，容易被識別、檢測和準確定位，且能保持相位的穩(wěn)定性，因此在 雷達測繪中常作為地面的控制點，用于SAR的輻射定標、幾何定標和高程定標；在干涉測 量中，將它作為地面指示物，通過測量其三維位置的變化來監(jiān)測地表的形變。

單個金屬質(zhì)二面或三面角反射器的共同特點是

(1)方向性強，對于星載SAR，它只能對升軌或降軌一種軌道下的SAR輻射起作用， 因而減少了觀測機會；

(2)金屬材質(zhì)使其造價相對較高，而且在野外使用時易失竊，故其維護成本也高， 對于長期、無人值守的觀測存在很多困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種二維雙向陣列式角反射器， 使其對處于升軌和降軌的星載SAR都能工作，增加SAR數(shù)據(jù)的觀測應(yīng)用機會。本發(fā)明提 供的二維雙向陣列式角反射器還具有下列優(yōu)點：制作簡單，對表面材料要求寬泛，可以采 用金屬或非金屬材料，造價低廉，易于推廣，加之可固定于地面，無需移動和調(diào)整方向， 可大大降低角反射器制作、野外使用與維護的綜合成本。

本發(fā)明由發(fā)明人借助反射光柵干涉原理以及星載SAR運行特點設(shè)計而成，圖1為本發(fā) 明二維雙向陣列式角反射器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為二維俯視示意圖，(b)為其沿東西 向剖面的示意圖，(c)為其沿南北向剖面的示意圖。

如圖1所示，所述角反射器由多個沿東西向和南北向相鄰排列的三面角反射器單元組 成，所述三面角反射器單元包括兩個互相垂直的反射面和一個同時垂直于所述反射面的隔 板表面，所述隔板表面平行于東西向。

如圖1所示，沿南北向延伸的兩個正交的矩形反射面構(gòu)成一個常規(guī)的二面角反射器， 這樣無論是從東向還是從西向照射來的星載SAR波束，都將被反射回原入射方向(圖2a)； 而一系列沿東西向相連的二面角反射器則構(gòu)成了一個二維雙向角反射器陣列，通過精心計 算周期性結(jié)構(gòu)的二面角反射器單元的長度，使得各單元間的散射在升、降軌SAR觀測方向 上同時滿足諧振條件，就可大大增加角反射器的雷達散射截面積。但是由于衛(wèi)星的飛行軌 道方向并不是正南、正北向的，所以沿東西方向設(shè)置隔板，將上述二面角反射器陣列分割 成了更小的單元陣列，每個單元對于升軌和降軌的SAR輻射實際上形成了一個三面角反射 器，所述的三面包括二面角反射器單元的兩個反射面和一個隔板表面。本發(fā)明將兩個相鄰 隔板之間的二面角反射器單元部分稱作一個三面角反射器單元。

此外，本發(fā)明作如下定義：

一個三面角反射器單元內(nèi)，兩個反射面的相交線稱為溝線；兩個相鄰的三面角反射器 單元的相交線稱為壟線；壟線兩邊的兩個反射面共同構(gòu)成一個壟；壟線和溝線在豎直方向 上的距離稱為壟高。

使每個三面角反射器單元均滿足諧振條件，就可獲得整個陣列的后向散射極大值。

本發(fā)明借助了一維反射光柵的理論，并對其進行了擴展。

對于一維周期性結(jié)構(gòu)的矩形反射光柵(圖3)，已知其衍射光強公式為

I=I0(sinαα)2(sinNβsinβ)2---(1.1)]]>