[发明专利]一种含抑制缝隙散射涂层的缩比目标构造方法

说明书

本发明公开了一种含抑制缝隙散射涂层的缩比目标构造方法，包含以下过程：在考虑缩比材料反射特性的基础上，对目标弱散射源与材料之间的结构效应进行仿真分析，然后通过采取调整缝隙宽度优化出散射特性更为接近的缩比目标模型；构造方法进一步包括：步骤S1、原型隐身材料数据和含缝模型参数的输入；步骤S2、对原型隐身材料斜反射率进行计算；步骤S3、构造缩比材料；步骤S4、设定缝隙宽度；步骤S5、RCS仿真对比；步骤S6、输出缩比目标模型。本发明具有针对含涂层与弱散射的电磁模型，能够保证缩比模型的反射和散射特性的一致性。本发明构造的缩比模型对弱散射源进行缝隙宽度补偿，更方便于缩比模型的制造。

技术领域

本发明涉及目标特性测试与缩比隐身材料的构造领域，特别涉及一种含抑制缝隙散射涂层的缩比目标构造方法。

背景技术

现代化军事系统中隐身飞行器中大量使用隐身材料，如表面吸波涂层、碳纤维蒙皮、前缘吸波结构、蜂窝结构等，其中隐身材料的介电常数和磁导率通常都会随着频率的变化而变化，导致在缩比测量的频率范围内难以保证相应的电磁性能。为保持缩比模型系统在工作频率下遵循相似性准则，需要制备出满足要求的缩比隐身材料。缩比模型与原型目标需要保持电尺寸比例不变，更重要的是保证它们电磁散射特征相同。隐身材料主要包括涂覆型隐身材料和结构型隐身材料，对于涂覆型隐身材料(或者称隐身涂层)的缩比，样件可视为板材，原型厚度较小，结构简单，但考虑磁导率随频率的变化，缩比时需要进行严格的电磁设计。通常而言，当材料的电磁参数与原型材料不同时，所设计的厚度也不遵守缩比厚度＝原型厚度/缩比系数这样的关系。另外，在工程应用中，隐身材料的应用多和目标的电磁散射特征相关，对于强散射通过外形设计能够降低最大的反射，而针对弱散射，由于装备机械加工水平以及装配方面的限制，隐身飞机机体存在的许多不连续特征，如缝隙、台阶、铆钉等。在设计中对于这些不连续特征带来的散射通常采取了相应的抑制技术，如针对飞机表面的缝隙，通常在缝隙处采用喷涂吸波涂层的处理方式来抑制其电磁散射。因此在缩比测试中，为获得更为精确的目标特性数据，针对缝隙这一类散射源，需要对缝隙以及表面涂覆的隐身材料进行缩比构造。

目前针对涂层这一类非金属材料，进行了电磁缩比材料配制方法的研究，以材料的反射率为基准进行设计，然而对于弱散射源和缩比材料之间的耦合效应还并未涉及到。

发明内容

本发明的目的是提供一种含抑制缝隙散射涂层的缩比目标构造方法，针对具有缝隙结构的平板目标模型，以原型均匀涂层材料为依据，在考虑缩比材料反射特性的基础上，对目标弱散射源与材料之间的结构效应进行仿真分析，优化出更为接近的缩比隐身材料。本发明将材料和弱散射源特性引入到缩比材料的设计和制备中，有助于构造更为逼真的缩比目标模型。本发明所构造的材料可应用于目标电磁缩比测试中，设计方法简单，效率高，是一种具有应用前景的电磁缩比材料的高效构造方法。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种含抑制缝隙散射涂层的缩比目标构造方法，包含以下过程：在考虑缩比材料反射特性的基础上，对目标弱散射源与材料之间的结构效应进行仿真分析，然后通过采取调整缝隙宽度优化出散射特性更为接近的缩比目标模型；所述构造方法进一步包括：步骤S1、原型隐身材料数据和含缝模型参数的输入；

步骤S2、对原型隐身材料斜反射率进行计算；

步骤S3、构造缩比材料；

步骤S4、设定缝隙宽度；

步骤S5、RCS仿真对比；

步骤S6、输出缩比目标模型。

进一步的，所述步骤S1进一步包含：所述原型隐身材料数据包括材料的电磁参数和厚度d；所述电磁参数包括复数介电常数ε、复数磁导率μ、原型测试频率f和缩比系数s；所述含缝模型参数包括含缝模型的几何尺寸。