[发明专利]一种基于有源超表面的智能RCS可调龙勃透镜系统

说明书

本发明公开了一种基于有源超表面的智能RCS可调龙勃透镜系统，涉及天线技术领域，包括有源频率选择表面、龙勃透镜、有源吸波超表面和智能控制系统，智能控制系统通过调控加载在有源频率选择表面和有源吸波超表面上所有的或特定角域内的有源器件的状态可以分别实现宽角域内RCS大小的调控以及RCS增强角域的调控。本发明集成度高、模块化设计，可批量生产，可控性好、具有宽频响应，可用于目标宽角域内RCS大小的动态调控以及任意RCS增强角域的动态调控。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种基于有源超表面的智能RCS可调龙勃透镜系统。

背景技术

雷达散射截面积(RadarCross section，简称RCS)是武器装备的一种属性。RCS增强既可用于靶机模拟敌空袭武器，也可用于我方假目标设置。但是，现有的RCS增强技术往往不能实现RCS增强的可调控设计，或者RCS增强的可控范围小，调控的自由度不足。

因此，设计一款能够智能动态地调控RCS的系统对于动态模拟真实电磁环境、节约模拟成本是十分重要的，解决现有龙勃透镜反射器不可实现RCS主动调控的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于有源超表面的智能RCS可调龙勃透镜系统，可用于目标宽角域内RCS大小的动态调控以及任意RCS增强角域的动态调控。

本发明提供了一种基于有源超表面的智能RCS可调龙勃透镜系统，包括：

有源频率选择表面：包括等间隔铺设的若干个有源频率选择表面单元，所述有源频率选择表面单元包括叠置的第一金属贴片层、第二金属贴片层和第三金属贴片层，所述第一金属贴片层和第二金属贴片层之间设置介质基板，所述第二金属贴片层和第三金属贴片层之间设置介质基板，所述第一金属贴片层沿y轴方向在方形贴片之间加载开关二极管，所述第三金属贴片层沿x轴方向在方形贴片之间加载开关二极管，所述开关二极管用于实现入射电磁波反射或者透射的调控，控制入射电磁波全反射或者全透射；

龙勃透镜：接收经过所述有源频率选择表面的入射电磁波，并将入射电磁波汇聚至有源吸波超表面；

有源吸波超表面：包括等间隔铺设的若干个有源吸波单元，所述有源吸波单元包括顶层金属贴片层、中间介质基板和底层金属反射板贴合，所述顶层金属贴片层包括环状金属贴片和横向设置在环状金属贴片内的条状金属贴片，所述环状金属贴片加载压控变阻二极管，所述条状金属贴片加载电感，所述压控变阻二极管和电感用于调控入射电磁波的吸收；

智能控制系统，与开关二极管、压控变阻二极管和电感电连接，所述智能控制系统根据预设的RCS产生控制信号，控制开关二极管、压控变阻二极管和电感的电压值。

进一步地，所述第一金属贴片层和第三金属贴片层结构一致。

进一步地，所述第二金属贴片层表面设置金属网栅。

进一步地，所述介质基板由F4B天线板与PMI泡沫复合形成。

进一步地，所述中间介质基板由FR4天线板和PMI泡沫复合形成。

进一步地，所述有源频率选择表面和有源吸波超表面铺设形成球面、圆柱面、锥面或曲面。

进一步地，所述龙勃透镜的形状为球形或者圆柱形。

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：