[发明专利]一种应用太赫兹缩比测量的等效远场RCS测试方法

说明书

本公开实施例中提供了一种应用太赫兹缩比测量的等效远场RCS测试方法，该方法包括：根据测试频率以及目标尺寸，计算目标的经典远场条件；结合测试场所的测试距离，计算合适的目标缩比比例及所述目标缩比比例下对应的测试频率；根据所述目标缩比比例，加工目标缩比模型；利用太赫兹超宽带雷达对缩比模型进行测试，得到缩比目标远场条件下的RCS；以及根据缩比原理，修正结果得到实际测试频率下的等效远场目标RCS。通过本公开的处理方案，显著降低大型目标RCS测量的距离，从而节约成本。

技术领域

本发明属于微波测量领域，具体涉及一种应用缩比原理的等效远场雷达散射截面RCS测试方法。

背景技术

雷达探测已经成为现代社会不可缺少的探测手段，在军事、航海、气象、搜救等诸多领域有着广阔的应用。表征目标在雷达照射下回波强度的物理量为雷达散射截面（radarcross section，RCS）。如何有效评估目标雷达散射截面是近些年来重要的研究方向，尤其是在隐身设计与反隐身领域。

以获取雷达散射截面为主的雷达电磁散射特性测量技术对隐身技术发展具有重要的参考价值。根据测量方式的不同，电磁散射特性测量技术可以分为远场测量、近场测量和紧缩场测量。远场测量（测试距离需要满足经典远场条件，D为目标最大尺寸，λ为测试波长）在室外或大型暗室内进行，虽然能直接得到目标RCS，但是随着频率的增大或待测目标的变大，测试距离要求会变得过于遥远而难以满足。在微波暗室中进行的近场测量及紧缩场测量由于对测试距离没有特定的要求而更容易满足测试条件。然而紧缩场往往造价昂贵，建造成本高昂，且用于摆放测试目标的区域（称为静区）较小，不能进行大尺寸目标的测试。而近场全尺寸测试直接获得的雷达回波信号并不是工程中所关心的 RCS，需要使用近远场变换技术，在使用算法的过程中，由于算法的种种近似会带来相应的变换误差。

因此需要研究测试距离短且易于实现且能够对多种目标进行精确测试的方法。缩比测量原理由于其易实现性同时能够准确测量目标的雷达散射截面积而备受关注。

国际上对于缩比原理的研究起步较早，目前已有成熟的缩比测试理论。缩比原理的产生主要由于前文提到的紧缩场测试需求。由于静区大小的限制，长达数十米的大型目标不能直接放置在测试区域内进行散射特性测试，而需要将其尺寸等比例缩小到可接受的水平再进行测试。如果这样做，测试的频率也需要相应的提高，这就是缩比原理的基础理论。对于缩比比例较大的测试（通常10倍以上），实际发射频率就会不可避免地达到太赫兹（电磁场频率在0.1THz至10THz之间）频段。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于缩比原理的等效太赫兹远场测试方法及其超宽带测试设备，能够有效地减少传统远场测试方法的场地限制，同时不使用紧缩场反射面，而且避免了近远场变换算法所带来的误差。

第一方面，本发明提供了一种应用太赫兹缩比测量的等效远场RCS测试方法，包括：

根据测试频率以及目标尺寸，计算目标的经典远场条件；

结合测试场所的测试距离，计算合适的目标缩比比例及所述目标缩比比例下对应的测试频率；

根据所述目标缩比比例，加工目标缩比模型；

利用太赫兹超宽带雷达对缩比模型进行测试，得到缩比目标远场条件下的RCS；以及

根据缩比原理，修正结果得到实际测试频率下的等效远场目标RCS。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述太赫兹超宽带雷达为超宽带线性调频连续波测量雷达，所述超宽带线性调频连续波测量雷达采用锯齿波调制或三角波调制。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述太赫兹超宽带雷达包括：

发射链路和接收链路，所述发射链路和接收链路采用功分之后的同一扫频信号；其中