[发明专利]基于天线空域极化特性的目标散射矩阵测量方法

说明书

本发明涉及一种基于天线空域极化特性的目标散射矩阵测量方法，该方法包括：对天线空域极化特性分布进行研究，分析典型矩形口径天线的空域极化特性；由天线极化特性的空间表征模型出发，构建基于天线空间极化特性的目标单站散射测量误差传递模型；利用极化散射特性已知的典型标准体进行测试验证，通过提取标准体目标的全极化散射矩阵，验证测试精度；本发明基于天线空域极化特性的目标散射矩阵测量方法，通过对传统的基于点目标的定标方法误差分析，构建更精确的全极化散射矩阵误差传递模型，对典型标准体进行定标，提取全极化散射矩阵，验证测试精度。

技术领域

本发明涉及散射矩阵测量技术领域，尤其涉及基于天线空域极化特性的目标散射矩阵测量方法。

背景技术

极化散射矩阵表征目标极化散射特性的全部信息，支撑雷达目标的分类与识别。天线是散射测试系统中唯一的极化调制器和极化感受器，其空间极化特性直接影响全极化散射测量校准方式与标定精度，天线的极化特性是频率和空间位置的泛函，且与天线口径的形式相关。天线辐射场的极化特性随空间的变化规律即可定义为天线空间极化特性。在进行雷达目标散射特性测量时，如果可以准确的掌握天线空间极化特性，就能够掌握测试区照射被测目标的电磁场极化分布。

当前，传统的目标全极化散射矩阵测量中，首先开展常用口径天线空间极化特性表征研究，分析矩形口径天线的空间极化特性，构建适用于散射测试的天线极化特性空间表征模型；接着构建基于天线空间极化特性的目标全极化散射矩阵测量误差传递模型，最后根据已经构建的极化误差传递模型，进行典型体目标的极化误差校准，得到极化标定后的全极化散射矩阵。传统的校准方法，没有考虑到天线的空间极化分布，所以导致了由传统的基于点目标的定标方法引入的误差。

针对以上不足，需要提供一种基于天线空域极化特性的目标散射矩阵测量方法，去除天线空间极化特性误差的影响，构建目标全极化散射矩阵误差传递模型，提升散射矩阵的测量精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于传统的基于点目标的定标方法引入的误差影响了目标散射矩阵测量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于天线空域极化特性的目标散射矩阵测量方法，包括如下步骤：分析矩形口径天线的空间极化特性；构建基于空间极化特性的目标全极化散射矩阵，测量极化误差传递模型；根据误差传递模型进行典型目标体的极化误差校准，获得极化标定后的极化散射矩阵。

优选地，分析矩形口径天线的空间极化特性的步骤中，还包括以下过程：

获取矩形口径天线在俯仰角度上的电场E_θ，获取矩形口径天线在方位角度上的电场

根据俯仰角度上的电场E_θ以及方位角度上的电场计算均匀分布矩形口径情况下以及非均匀分布矩形口径情况下的空域极化比ρ，

优选地，俯仰角度上的电场E_θ以及方位角度上的电场计算如下：

天线的矩形口径的长度为L_x、天线的矩形口径的宽度为L_y，矩形口径电场为y方向，则有，

其中，θ和分别代表俯仰角度和方位角度，r为传播距离，k₀为波数，f_y为y方向上的空域频率。

优选地，计算均匀分布矩形口径情况下，均匀分布矩形口径电场为，

其中，