[發明專利]擁有經適配(最大化或最小化)等效雷達截面積的扁平化二面形裝置

在審

• 申請號: 201380061474.0
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN104995794A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 拉斐爾·吉拉德;斯特凡·梅里克
• 申請（專利權）人: 法國國立應用科學學院;法國國家科學研究院
• 主分類號: H01Q3/46
• 分類號: H01Q3/46;H01Q15/00;H01Q15/18
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本發明的領域是包括兩個板的二面形或二面裝置的領域。

更具體來說，本發明是關于用于在具有扁平化二面形狀(即，二面角或二面體)的裝置的單靜態配置中適配(最大化或最小化)等效雷達截面積(RCS)的技術，所述裝置的兩個板相互形成π-2α的角，其中0<α<π/4。

本發明可尤其用于需要適配(尤其是最大化或最小化)對象的RCS的任何應用。

為了最大化RCS，尋求使對象可極容易由單靜態雷達檢測。本發明可例如用于自行車上，以便使得借助于汽車防碰撞雷達能更容易檢測到自行車。等效的應用對于通過海岸雷達或其它船舶載有的雷達進行船舶(尤其是輕型船舶，例如帆船)的檢測是可能的。此處，再次可尋求通過使用緊湊的系統來防止碰撞。大體上，當本發明用以最大化RCS時本發明關注需要必須遇見入射波(無論其定向如何)的系統的所有應用：即，與射頻識別、跟蹤系統、RCS捷變等相關的應用。

在最小化RCS的情況下，本發明使得可能解決隱形應用。尋求使對象難以被雷達檢測。

背景技術

最大化RCS

用以最大化RCS(即，獲得大RCS)的第一現有技術解決方案包括使用金屬二面體。

圖1A和1B說明金屬二面體1中的反射原理，所述金屬二面體1針對不同入射角β(圖1A中β＝0且圖1B中β≠0)具有π/2的內二面角(形成金屬二面體1的兩個金屬板2、3之間的角)。換句話說，兩個板2、3相互形成π-2α的角，其中α＝π/4。

可見，通過金屬二面體的金屬表面2、3中的每一者上的雙反射，入射波在它來的方向上反射。此雙鏡面反射通過笛卡爾反射定律使對象(金屬二面體)的RCS最大化。所述表現類似于光學器件中的回反射器的表現。對于入射角β的較大變化(對于主瓣為大約±15°)，所述原理保持相同。換句話說，金屬二面體的受關注性質在于其針對相對于零入射配置的入射方向大約±20°的入射角β的變化具有幾乎恒定的RCS(相對于最大RCS具有3dB的變化)。

此第一現有技術解決方案具有主要缺陷：具有例如L?x?L的尺寸的兩個金屬板必須形成π/2的角度，以便使雙反射機制可為有效的(即，以便其可具有等于反射波的角的入射波的角)。這導致具有深度上的相對大空間要求的3D對象(參見圖1A)。

第二現有技術解決方案包含范阿塔陣列(Van?Atta?array)的使用。在此情況下，這是單個、平面印刷的陣列。然而，此陣列需要陣列的不同元件之間的印刷互連線。這些線造成設計中的損耗、寄生輻射和復雜性。

第三現有技術解決方案包含外差后向陣列型結構的使用，所述陣列使用重發送信號的相位共軛的原理。這些結構較難以實施，因為它們是基于有源結構(以在兩倍于接收信號頻率的頻率下振蕩的本地振蕩器倍增)。

最小化RCS

存在若干已知技術用于在單靜態雷達配置的情況中減少對象的RCS(和因此二面體的RCS)。

第一系列的方法例如通過在二面體的面上沉積吸收性材料來修改所述二面體的面的表面阻抗。因此，反射機制因此吸收性材料的存在而衰減。

我們還必須提到吸收由雷達發射的波的材料(也稱為RAM或雷達吸收性材料)。這些RAM可以描述為具有若干層其中吸收電磁波的復合材料(例如磁性材料)的異質結構。

可以與通過材料對波的衰減相比的另一方法是借助于特定幾何形狀在材料中“截留”入射電磁波。在底平面和給定材料厚度(沙利斯柏立屏(Salisbury?screen))方面描述此幾何形狀。

最后，還可以設置不同類型材料的組合，以便使由這些材料中的每一者反射的波的總和將是相消的(通過AMC(人工磁導體)型結構與PEC(完美電導體)型結構的組合)。

因此，此處在上文簡要描述且專用于減少單靜態雷達配置中的RCS的所有解決方案基本上是基于借助于具有特殊吸收性性質的材料或通過材料層的特定集合布置對入射電磁波的吸收。

發明內容

本發明在至少一個實施例中尤其旨在克服現有技術的這些不同缺陷。

更具體來說，本發明的至少一個實施例的目的是提供用于適配(最大化或最小化)具有扁平化二面形狀(即，二面體的形狀，所述二面體的兩個板相互形成π-2α的角，其中0<α<π/4)的裝置的等效雷達截面積(RCS)的技術，此二面體的空間要求小于經典金屬二面體的空間要求，所述經典金屬二面體的兩個板相互形成π/2的角。