[发明专利]基于线迹扫描二维近场成像的反向散射截面测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子行业雷达技术领域，尤其涉及一中基于线迹扫描二维近场成像的反向散射截面测量方法。

背景技术

散射截面测试技术有外场测试、紧缩场测试以及近场测试。外场测试收发天线位于目标的远区以产生平面波照射和只接收一个方向上的平面波，由于测试距离需要满足远区场条件，而且目标的隐身技术日益高超而导致目标散射量级越来越小，所以要有庞大的和电磁环境干净的测试场地，并且需要消除或者利用地面反射的影响，因而在远场条件下构造测试环境越来越困难。此外，外场测试易受外界环境等因素的影响。紧缩场的设备运行以及维护费用较高，误差分析非常复杂，且难以修正，空间利用率不高。

上世纪70年代末，频域近场测试技术开始由辐射问题转向散射问题，测量原理通常都是基于平面(柱面或者球面)波谱展开的近远变换理论，在近远变换之前还需要进行探头补偿，目前只有矩形开口波导天线的探头补偿较为成熟，有相关的理论补偿公式，对于别的类型的收发天线探头补偿仍十分困难。探头补偿以及近远变换的数据处理也是十分复杂的。

近年来，近场测试技术又出现了一种新的思路，该思路不采用基于平面(柱面或者球面)波谱展开的近远变换理论这种直接由近场获得远场的办法，而是通过近场成像的方法先获得目标的等效散射源，再借助散射源的散射场的叠加获得目标的远场。这种新的测试方法不仅能获得目标的远场RCS，还能得到目标自身的散射特性，相比较于传统的RCS近场测量方法其优势是十分明显的。传统的近场测量方法的测试距离在3到5波长之间，距待测目标较近，扫描范围较大，天线的方向性在扫描范围内变化较大，探头补偿工作无法避免，而利用新方法进行测试时，可以选择合适的测试距离使收发的天线的方向性在扫描范围内基本维持不变，便可省去探头补偿，极大地简化数据处理过程。目前基于近场成像的测量新方法都是针对圆迹扫描的，很显然在满足采样间隔的要求下，圆迹扫描的测量时间较长进而影响测试效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种基于线迹扫描二维近场成像的反向散射截面测量方法，以更清晰、更具体、更全面地获得目标的电磁散射特征。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种基于线迹扫描二维近场成像的反向散射截面测量方法。该反向散射截面测量方法包括：步骤A：将收发天线、信号源和矢量分析仪相连接，在收发天线中，发射天线和接收天线之间采用环形器进行信号隔离；步骤B：在所选定的频率范围内，收发天线以预设的步进频率沿设定的扫描线迹进行扫描，由矢量网络分析仪获得线迹散射测量点上放置待测目标前后的散射测量数据；步骤C：对线迹散射测量点上放置待测目标前后的散射测量数据进行背景对消，得到背景对消后待测目标的真实散射测量数据；步骤D：在预设的取值范围和取值间隔内取T个相位差，利用该T个相位差分别对背景对消后待测目标的真实散射测量数据进行相位补偿，并进行成像，从而得到T个散射图像，从该T个散射图像中选取最优聚焦的散射图像P；步骤E：由最优聚焦的二维散射图像P提取目标的有效散射系数其中，s取值范围是[1，N×M]，N×M为二维散射图像P中等效散射点的个数；步骤F：将待测目标更换为定标体，重复步骤B、C、D、E，获得定标体的有效散射系数以及步骤G：利用已知的定标体雷达散射截面RCS值进行校准，根据待测目标的有效散射系数及定标体的有效散射系数计算出待测目标的真实目标雷达散射截面RCS值。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明基于线迹扫描二维近场成像的反向散射截面测量方法，空间利用率较高，保密性强，受外界因素影响较小。该方法既能得到目标的散射图像，又能得到目标的RCS值，能够更清晰、更具体、更全面地获得目标的电磁散射特征。

附图说明

图1为根据本发明实施例基于线迹扫描二维近场成像的反向散射截面测量方法的流程图；

图2为本发明中基于线迹扫描二维近场成像的反向散射截面测量方法的布置示意图；

图3为本发明中二维成像坐标系及待测目标的位置示意图。

【主要元件】

1-暗室；                2-泡沫支架；

3-待测目标或者定标体；  4-天线扫描轨迹；

5-环形器；              6-收发天线(接收和发射同体)；

7-信号源；              8-矢量网络分析仪。

具体实施方式