[發明專利]一種含抑制縫隙散射涂層的縮比目標構造方法

有效

• 申請號: 201811347672.4
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109614652B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 許勇剛;袁黎明;梁子長;高偉;張元
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06F30/17
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;徐雯瓊

本發明公開了一種含抑制縫隙散射涂層的縮比目標構造方法，包含以下過程：在考慮縮比材料反射特性的基礎上，對目標弱散射源與材料之間的結構效應進行仿真分析，然后通過采取調整縫隙寬度優化出散射特性更為接近的縮比目標模型；構造方法進一步包括：步驟S1、原型隱身材料數據和含縫模型參數的輸入；步驟S2、對原型隱身材料斜反射率進行計算；步驟S3、構造縮比材料；步驟S4、設定縫隙寬度；步驟S5、RCS仿真對比；步驟S6、輸出縮比目標模型。本發明具有針對含涂層與弱散射的電磁模型，能夠保證縮比模型的反射和散射特性的一致性。本發明構造的縮比模型對弱散射源進行縫隙寬度補償，更方便于縮比模型的制造。

技術領域

本發明涉及目標特性測試與縮比隱身材料的構造領域，特別涉及一種含抑制縫隙散射涂層的縮比目標構造方法。

背景技術

現代化軍事系統中隱身飛行器中大量使用隱身材料，如表面吸波涂層、碳纖維蒙皮、前緣吸波結構、蜂窩結構等，其中隱身材料的介電常數和磁導率通常都會隨著頻率的變化而變化，導致在縮比測量的頻率范圍內難以保證相應的電磁性能。為保持縮比模型系統在工作頻率下遵循相似性準則，需要制備出滿足要求的縮比隱身材料。縮比模型與原型目標需要保持電尺寸比例不變，更重要的是保證它們電磁散射特征相同。隱身材料主要包括涂覆型隱身材料和結構型隱身材料，對于涂覆型隱身材料(或者稱隱身涂層)的縮比，樣件可視為板材，原型厚度較小，結構簡單，但考慮磁導率隨頻率的變化，縮比時需要進行嚴格的電磁設計。通常而言，當材料的電磁參數與原型材料不同時，所設計的厚度也不遵守縮比厚度＝原型厚度/縮比系數這樣的關系。另外，在工程應用中，隱身材料的應用多和目標的電磁散射特征相關，對于強散射通過外形設計能夠降低最大的反射，而針對弱散射，由于裝備機械加工水平以及裝配方面的限制，隱身飛機機體存在的許多不連續特征，如縫隙、臺階、鉚釘等。在設計中對于這些不連續特征帶來的散射通常采取了相應的抑制技術，如針對飛機表面的縫隙，通常在縫隙處采用噴涂吸波涂層的處理方式來抑制其電磁散射。因此在縮比測試中，為獲得更為精確的目標特性數據，針對縫隙這一類散射源，需要對縫隙以及表面涂覆的隱身材料進行縮比構造。

目前針對涂層這一類非金屬材料，進行了電磁縮比材料配制方法的研究，以材料的反射率為基準進行設計，然而對于弱散射源和縮比材料之間的耦合效應還并未涉及到。

發明內容

本發明的目的是提供一種含抑制縫隙散射涂層的縮比目標構造方法，針對具有縫隙結構的平板目標模型，以原型均勻涂層材料為依據，在考慮縮比材料反射特性的基礎上，對目標弱散射源與材料之間的結構效應進行仿真分析，優化出更為接近的縮比隱身材料。本發明將材料和弱散射源特性引入到縮比材料的設計和制備中，有助于構造更為逼真的縮比目標模型。本發明所構造的材料可應用于目標電磁縮比測試中，設計方法簡單，效率高，是一種具有應用前景的電磁縮比材料的高效構造方法。

為了實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種含抑制縫隙散射涂層的縮比目標構造方法，包含以下過程：在考慮縮比材料反射特性的基礎上，對目標弱散射源與材料之間的結構效應進行仿真分析，然后通過采取調整縫隙寬度優化出散射特性更為接近的縮比目標模型；所述構造方法進一步包括：步驟S1、原型隱身材料數據和含縫模型參數的輸入；

步驟S2、對原型隱身材料斜反射率進行計算；

步驟S3、構造縮比材料；

步驟S4、設定縫隙寬度；

步驟S5、RCS仿真對比；

步驟S6、輸出縮比目標模型。

進一步的，所述步驟S1進一步包含：所述原型隱身材料數據包括材料的電磁參數和厚度d；所述電磁參數包括復數介電常數ε、復數磁導率μ、原型測試頻率f和縮比系數s；所述含縫模型參數包括含縫模型的幾何尺寸。