[发明专利]一种基于Salisbury屏的新型二面角结构

说明书

一种基于Salisbury屏的新型二面角结构，它是由两个正方形面的Salisbury屏组成的双层结构，按预定角度组合而成，前面一层是具有特定电阻的阻抗层，后面一层是金属背板，两者之间由厚度预定各向同性的低损耗介质分开。该结构能改变普通二面角结构的散射特性，从而提高目标自身抗鉴别的能力。此外由于S屏可以实现目标RCS即雷达散射截面缩减，因此由S屏构成的二面角结构在改变了普通二面角RCS特征的同时，也能够实现后向RCS缩减，使得具有S屏二面角结构的目标兼具隐身效果。

技术领域

本发明属于雷达目标特性领域。具体涉及到利用新材料改变雷达目标的后向散射特性，更进一步来说是利用雷达吸波材料(RAM)——Salisbury屏(S屏)来改变传统二面角结构的雷达目标后向散射特性，设计了一种基于S屏的新型二面角结构。

背景技术

雷达根据所收至的回波来判定目标的各种信息，包括诸如运动轨迹、物理参数、几何形状等。雷达目标特征信息隐含于雷达回波之中，通过特定的波形设计和对目标回波幅度与相位的处理，分析与变换，可以得到目标的雷达散射截面及其起伏统计模型、目标极化散射矩阵、目标多散射中心分布和目标成像等参量，它们表征了雷达目标的固有特征。

在实际应用中，雷达获得目标的固有特征后，还需要对目标进行分类、识别，以进一步确定目标的类型以及数目。雷达目标分类识别的任务就是在复杂背景下，鉴别出感兴趣的目标，并确定目标类型、数目等信息。近年来，利用目标的雷达散射截面(RCS)以及极化特征进行目标识别研究常有报道，如文献(常宇亮、李永祯等，全极化复杂调制假目标的鉴别方法，雷达与对抗[J]，2007,第1期:21～24、29)提出了一种基于载频变换的全极化复杂调制假目标鉴别方法，并用实验方法验证了对金属球和三面角目标鉴别的有效性；文献(李佳等人，基于RCS的海上目标识别方法研究，电波科学学报[J]，2010,25(4):651～656)提出利用目标散射截面幅度信息的识别方法，并指出如果对目标RCS幅度序列进行特征量提取和模糊综合判决，可以获得较高的识别率。总而言之，目标极化信息和RCS信息是目标特征的重要属性，在目标识别领域应用甚广。

从另一个角度来看，被雷达探测的非合作目标通常希望降低被雷达发现的概率，以更好的保护“自己”，因此电子干扰技术应运而生。在军事领域，电子干扰能够有效的降低目标被雷达的发现概率，提高非合作目标的生存空间。常用的电子干扰方法有有源和无源两种主要的方式。有源干扰包括压制式干扰、有源欺骗式干扰。无源干扰则通常包括角反射器、箔条、假目标等。

在目标特性领域，进行目标特征变换也是非合作目标自身防护的重要手段。目标的雷达散射截面(RCS)是表征雷达目标对于照射电磁波散射能力的一个物理量，是雷达目标特性的一个重要参数，因此如果能够利用技术方法改变雷达目标的散射特性，那么就能够有效地提高雷达目标抗鉴别、抗识别的能力，达到目标自我隐蔽、自我保护的效果。目前，对雷达目标RCS的改变大多都是从隐身角度考虑的RCS缩减技术，常用的RCS缩减方法主要分为三种：赋形、有源与无源阻抗加载和雷达吸波材料。其中，雷达吸波材料技术是属于RCS缩减技术中发展最快，应用最为广泛的技术之一，如Salisbury屏等，已有很多文章对S屏的后向散射特性做了分析和探讨。

S屏是一种结构简单的干涉型雷达吸波材料。其基本原理是利用进入RAM并经过目标表面反射回的反射波和直接由RAM表面反射的反射波相互干涉而抵消，使得在特定频率处的反射回波为零。典型的S屏是通过在导体平板前放置一块具有特定电阻的阻抗层来消除电磁波垂直入射情况下平板的后向散射。

相对于金属平板，S屏的RCS缩减效应本质上实现了金属平板结构的电磁散射特性(包括RCS特性和极化特性)的改变，因此可以利用S屏的这一吸波特性，设计新型结构，改变目标特性，提高目标抗检测和鉴别的能力。目前，无任何文献和报道指出对S屏扩展，构建基于S屏的二面角结构，更没有对S屏二面角结构的后向散射特性方面的探讨。