[發(fā)明專利]一種修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711335592.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN108110419A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋乃濤;高勁松;徐念喜;單冬至;湯洋;馮曉國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): H01Q1/42
• 分類號(hào): H01Q1/42;H01Q15/00
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法。本發(fā)明實(shí)施例中所提供的修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法，包括根據(jù)超表面的周期尺寸將天線罩的罩體離散成多個(gè)離散單元；計(jì)算各個(gè)所述離散單元所對(duì)應(yīng)的天線罩的罩體厚度；采用相位公式計(jì)算獲得各個(gè)所述離散單元的插入相位；改變所述超表面的單元結(jié)構(gòu)尺寸，使得所述超表面相位改變剛好補(bǔ)償插入相位且超表面與所述天線罩的組合體的透射系數(shù)為1；制備超表面的陣列結(jié)構(gòu)并將所述超表面貼附在所述天線罩的內(nèi)表面。本發(fā)明實(shí)施例中所提供的修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法實(shí)現(xiàn)了低成本且高精確度的修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線罩的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用異常透射型超表面補(bǔ)償天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法。

背景技術(shù)

目前，精確制導(dǎo)導(dǎo)彈多采用雷達(dá)制導(dǎo)的方式，雷達(dá)制導(dǎo)方式中的導(dǎo)引頭天線作為發(fā)射和接收電磁波的部件在精確制導(dǎo)中起到十分重要的作用。導(dǎo)引頭天線通常位于導(dǎo)彈的頭部，為了保護(hù)導(dǎo)引頭天線能夠在導(dǎo)彈高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中正常工作，必須選用能滿足導(dǎo)彈氣動(dòng)外形要求的天線罩對(duì)導(dǎo)引頭天線進(jìn)行保護(hù)。由于天線罩材料的原因，電磁波遇到天線罩后會(huì)產(chǎn)生發(fā)射，從而降低了導(dǎo)引頭天線的探測(cè)距離。由于受到天線罩氣動(dòng)外形的影響，天線罩外形往往較為復(fù)雜，而且天線罩罩體厚度的不均勻也會(huì)引起電磁波的折射并對(duì)導(dǎo)引頭天線的測(cè)量精度產(chǎn)生不利的影響，使導(dǎo)引頭天線指向一個(gè)不真實(shí)的目標(biāo)方向，進(jìn)而導(dǎo)致瞄準(zhǔn)誤差。在單脈沖體制的雷達(dá)制導(dǎo)方式中導(dǎo)引頭天線中，瞄準(zhǔn)誤差是指由于天線罩造成的波束指向偏差，即導(dǎo)引頭天線的方向在圖零深位置的偏移。

隨著導(dǎo)彈向著高超音速方向發(fā)展，從有利于導(dǎo)彈氣動(dòng)力設(shè)計(jì)的角度考慮，更加細(xì)長(zhǎng)的流線型天線罩外形能夠有效減阻，有利于提高導(dǎo)彈飛行速度。然而，更加長(zhǎng)細(xì)比的天線罩會(huì)使罩壁在不同位置上入射的電磁波有不同程度的插入相位從而引起相位失真。天線罩外形越細(xì)長(zhǎng)，天線罩瞄準(zhǔn)誤差的變化率越大。隨著導(dǎo)彈飛行高度的升高，制導(dǎo)控制系統(tǒng)受到天線罩瞄準(zhǔn)誤差的影響愈發(fā)明顯，從而會(huì)增加脫靶量，甚至導(dǎo)致控制系統(tǒng)失穩(wěn)。因此，需要對(duì)天線罩的瞄準(zhǔn)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。

目前，通過(guò)對(duì)天線罩本身特性以及導(dǎo)引頭天線的工作原理的分析，通常采用兩類方法來(lái)對(duì)天線罩的瞄準(zhǔn)線誤差進(jìn)行補(bǔ)償。第一類方法是機(jī)械加工補(bǔ)償方法：在分析并確定了透過(guò)天線罩罩壁的電磁波折射的全部不均勻性后，在天線罩相應(yīng)的位置處適當(dāng)?shù)卦黾踊驕p小天線罩罩壁的厚度，或者是在天線罩的某些部位安裝天線罩補(bǔ)償器，從而增加一個(gè)與天線罩導(dǎo)致的電磁波畸變相反的不均勻性，從而補(bǔ)償由于天線罩對(duì)電磁波的畸變而導(dǎo)致的天線罩瞄準(zhǔn)線誤差。第一類方法需要增加或減小天線罩的厚度或者增加設(shè)備，而且需要依賴于電磁波折射的分析結(jié)果，不僅成本較高而且難以控制補(bǔ)償?shù)木_性。第二類方法是在導(dǎo)彈控制回路中采用濾波器分析回路或者微型計(jì)算機(jī)(諸如單片機(jī)、DSP等)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天線罩瞄準(zhǔn)線誤差的補(bǔ)償：通過(guò)數(shù)字補(bǔ)償電路在導(dǎo)引頭天線模擬器中引入一個(gè)相應(yīng)的對(duì)消分量，來(lái)和導(dǎo)引頭信號(hào)進(jìn)行疊加，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)天線罩瞄準(zhǔn)線誤差斜率的消除，使得最終用于參與控制的輸入信號(hào)變?yōu)榻咏硐氲臒o(wú)天線罩狀態(tài)的控制信號(hào)，從而很好的改善天線罩帶來(lái)的瞄準(zhǔn)線誤差影響。第二類方法雖然只需要進(jìn)行數(shù)字濾波，但是濾波的精確度很難控制，從而很難確定誤差補(bǔ)償?shù)木_度。

因此，針對(duì)現(xiàn)有的修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法所存在的問(wèn)題，急需一種既能夠有效地降低成本，也能夠提高修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差精確度的修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法所存在的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提出一種采用異常透射型超表面補(bǔ)償天線罩瞄準(zhǔn)誤差的方法。該方法在電厚度不均勻的天線罩內(nèi)表面貼附由異常透射型超表面單元陣列組成的薄膜，從而達(dá)到補(bǔ)償天線罩的插入相位，實(shí)現(xiàn)低成本且高精確度的修正天線罩瞄準(zhǔn)誤差的目的。