[發明專利]基于線跡掃描二維近場成像的反向散射截面測量方法

有效

• 申請號: 201410432104.X
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104199026A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 呂曉德;邢曙光;丁赤飚;林寬
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G06F19/00;G01S7/40;G01S7/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

技術領域

本發明涉及電子行業雷達技術領域，尤其涉及一中基于線跡掃描二維近場成像的反向散射截面測量方法。

背景技術

散射截面測試技術有外場測試、緊縮場測試以及近場測試。外場測試收發天線位于目標的遠區以產生平面波照射和只接收一個方向上的平面波，由于測試距離需要滿足遠區場條件，而且目標的隱身技術日益高超而導致目標散射量級越來越小，所以要有龐大的和電磁環境干凈的測試場地，并且需要消除或者利用地面反射的影響，因而在遠場條件下構造測試環境越來越困難。此外，外場測試易受外界環境等因素的影響。緊縮場的設備運行以及維護費用較高，誤差分析非常復雜，且難以修正，空間利用率不高。

上世紀70年代末，頻域近場測試技術開始由輻射問題轉向散射問題，測量原理通常都是基于平面(柱面或者球面)波譜展開的近遠變換理論，在近遠變換之前還需要進行探頭補償，目前只有矩形開口波導天線的探頭補償較為成熟，有相關的理論補償公式，對于別的類型的收發天線探頭補償仍十分困難。探頭補償以及近遠變換的數據處理也是十分復雜的。

近年來，近場測試技術又出現了一種新的思路，該思路不采用基于平面(柱面或者球面)波譜展開的近遠變換理論這種直接由近場獲得遠場的辦法，而是通過近場成像的方法先獲得目標的等效散射源，再借助散射源的散射場的疊加獲得目標的遠場。這種新的測試方法不僅能獲得目標的遠場RCS，還能得到目標自身的散射特性，相比較于傳統的RCS近場測量方法其優勢是十分明顯的。傳統的近場測量方法的測試距離在3到5波長之間，距待測目標較近，掃描范圍較大，天線的方向性在掃描范圍內變化較大，探頭補償工作無法避免，而利用新方法進行測試時，可以選擇合適的測試距離使收發的天線的方向性在掃描范圍內基本維持不變，便可省去探頭補償，極大地簡化數據處理過程。目前基于近場成像的測量新方法都是針對圓跡掃描的，很顯然在滿足采樣間隔的要求下，圓跡掃描的測量時間較長進而影響測試效率。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述技術問題，本發明提供了一種基于線跡掃描二維近場成像的反向散射截面測量方法，以更清晰、更具體、更全面地獲得目標的電磁散射特征。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種基于線跡掃描二維近場成像的反向散射截面測量方法。該反向散射截面測量方法包括：步驟A：將收發天線、信號源和矢量分析儀相連接，在收發天線中，發射天線和接收天線之間采用環形器進行信號隔離；步驟B：在所選定的頻率范圍內，收發天線以預設的步進頻率沿設定的掃描線跡進行掃描，由矢量網絡分析儀獲得線跡散射測量點上放置待測目標前后的散射測量數據；步驟C：對線跡散射測量點上放置待測目標前后的散射測量數據進行背景對消，得到背景對消后待測目標的真實散射測量數據；步驟D：在預設的取值范圍和取值間隔內取T個相位差，利用該T個相位差分別對背景對消后待測目標的真實散射測量數據進行相位補償，并進行成像，從而得到T個散射圖像，從該T個散射圖像中選取最優聚焦的散射圖像P；步驟E：由最優聚焦的二維散射圖像P提取目標的有效散射系數其中，s取值范圍是[1，N×M]，N×M為二維散射圖像P中等效散射點的個數；步驟F：將待測目標更換為定標體，重復步驟B、C、D、E，獲得定標體的有效散射系數以及步驟G：利用已知的定標體雷達散射截面RCS值進行校準，根據待測目標的有效散射系數及定標體的有效散射系數計算出待測目標的真實目標雷達散射截面RCS值。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明基于線跡掃描二維近場成像的反向散射截面測量方法，空間利用率較高，保密性強，受外界因素影響較小。該方法既能得到目標的散射圖像，又能得到目標的RCS值，能夠更清晰、更具體、更全面地獲得目標的電磁散射特征。

附圖說明

圖1為根據本發明實施例基于線跡掃描二維近場成像的反向散射截面測量方法的流程圖；

圖2為本發明中基于線跡掃描二維近場成像的反向散射截面測量方法的布置示意圖；

圖3為本發明中二維成像坐標系及待測目標的位置示意圖。

【主要元件】

1-暗室；????????????????2-泡沫支架；

3-待測目標或者定標體；??4-天線掃描軌跡；

5-環形器；??????????????6-收發天線(接收和發射同體)；

7-信號源；??????????????8-矢量網絡分析儀。

具體實施方式