rcs测量中关于紧缩场的研究与设计

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1、RCS测量中关于紧缩场的研究与设计摘要RCS测量屮，场地的质量对测量结果影响很大，随着技术发展，室内紧缩场成为主要的测试场地，因此加大对紧缩场的研究很有必要。本文在介绍了RCS测量相关概念的基础上，重点介绍了紧缩场的基本原理，在此基础上，根据圆对称条件，完成了前馈卡塞格伦紧缩场的设计，最后得到设计结果。关键词:RCS测量;对称条件；前馈卡塞格伦紧缩场第1章引言随着我国科学技术的发展，RCS测量中对测试场地的要求也越来越高，紧缩场有着保密性好、测试方便、测试时间短、不受环境影响等多种优点，因此受到更多的关注，增加

2、对紧缩场的研究，对测量有着很大的意义。第2章RCS测量概念电磁散射测量含义：它是电磁波在物体上产生的感应电流的再辐射。物体被称为散射体，散射体和天线的区别仅仅是源点位置的不同。RCS测量即是电磁散射测量。RCS是指雷达散射截面。它的定义为：2FTg]im4欣―(2.1)表征雷达目标截获和散射信号功率的能力，它并不是实际面积，与距离R无关。目标雷达散射截面并不代表任何意义上的实际面积⑴。同时，它要满足远场条件:单一平面波照射和单一平面波散射条件。近场即是非单一平面波照射和非单一平面波散射。没有近场散射的RCS定义

3、，但是有散射方向图。矢量背景对消：利用衰减器和移相器，使接收机的接受信号最小，这样做是为了利用发射信号的一部分抵消天线之间的直漏信号及目标支架和背景的散射信号。RCS测试系统：分为连续波测试体制和扫频波测试体制⑵。分别如下图所示:.I■分析!—JI——“图2.1连续波测试体制示意图4«ax«餐分折仪Mtt图2.2扫频波测试体制示意图矢量网络分析仪：它在测量信号的完整性，参数测量，射频测量中有着很人的应用。根据使用经验，总结了它的使用注意方面：1、测试前需进行校准；2、测试时设置的频点要将需测试的频点包含在内；3

4、、屮心频率时不能设太大，否则影响测试准确性；4、在进行测试吋要尽量保证同轴线不弯曲。第3章前馈卡塞格伦紧缩场的理论基础RCS测试场地分为：室外静态测试场、室内紧缩场和近场。前馈卡塞格伦紧缩场是室内测试场。它的组成：初级馈源系统、主反射面和副反射面。主反射面为旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面。副反射面有两个焦点，一个与馈源的相位中心重合，另一个焦点与主反射面的焦点重合⑶。前馈卡塞格伦紧缩场的工作原理：双曲线有两个焦点，通常为实焦点和虚焦点。双曲线上任一点到两个焦点的距离差是一个常数，同时当射线从实焦点投射到双曲线

5、上任一点时，其反射线的反向延长线恰好通过虚焦点。如果将馈源的相位中心放到实焦点上，经过双曲线反射后，反射线的方向就像从虚焦点发出来一样。根据双曲线和抛物线的性质，如果把辐射源的相位中心放在实焦点上，并使双曲线的虚焦点与抛物线发射面的焦点重合，就构成了双发射器天线。从辐射器发出的射线经双曲线反射后，这些射线就像从抛物而的焦点发出，再经抛物而反射后形成平行的射线⑷。以下是紧缩场布局设计可以用到的三个方法：(1)几何参数布局法前馈卡塞格伦紧缩场的布局牵涉到八个儿何参数:抛物面口径直径;抛物面焦距;抛物而的半张角；双曲

6、面口径直径；双曲面两顶点之间的距离；馈源对副而的半照射角；双曲面实虚焦点Z间的距离；副面的偏置角。其屮只有五个参数是独立的，其他三个可以由这五个确定。五个参数中，一个可以确定主副面相对位置关系；两个参数与副面的形面参数有关联；一个参数决定主副面的口径尺寸；一个与主面形面参数有关。而这五个参数是布局的初始参数。在确定反射面儿何方程中，因为是五个相互独立的参数，这五个参数都会在方程中岀现，采用这个方法,同时还可以在一定的程度上预知紧缩场的电气性能，从而使选择设计参数的自由度也大。因为这些参数与扩散因子、交叉极化等关

7、系密切⑸。(2)位置参数布局法位置参数法是将紧缩场的设计与整体尺寸联系起来，这样，在紧缩场与暗室配合着使用时能够使它们两个互相匹配。它选取了五个参数，这五个参数与整体尺寸相关，从而确定布局。定义与平面波传播方向垂直的方向为横向；与平面波传播方向一致的方向为纵向。五个参数分别是：紧缩场的整体宽度Ao,即馈源至副面左边缘的横向距离；主面口径宽度A】，即主面上下边缘的横向距离；主面位置arctan((4.2)A2,即主而上边缘与副而左边缘的横向距离；副而位置A3,即副而左边缘与主面上边缘的纵向距离；馈源位置即馈源相位

8、中心至主面上边缘的纵向距离。根据五个初始参数，采用逐次逼近的方法来获得几何参数。（3）混合参数布局法它是根据具体情况分别从儿何参数和位置参数选取五个适用的参数来确定紧缩场的布局。第4章设计方法设计过程：采用之前提到过的位置参数布局法，使用五个参数，逐次逼近来将紧缩场屮三个要素的位置确定。计算的具体过程如下：1）输入参数皿、A/、去、人3、A/，可以确定布局坐标系中E的坐标为（人3,0）