时域超宽带紧缩场雷达目标特性测量系统研究与开发

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1、国防科技大学学报第29卷第2期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVoI.29No.22007文章编号：1001-2486（2007）02-0094-03*时域超宽带紧缩场雷达目标特性测量系统研究与开发刘继斌，毛钧杰，李高升，刘培国（国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：介绍时域超宽带雷达目标特性测量系统的工作原理及测量软件的开发过程。首次将数字取样示波器应用于紧缩场，研究测量原理，给出系统结构及测量流程图，开发超宽带紧缩场暗室雷达目标特性测

2、量系统，包括雷达散射截面测量、极化散射矩阵测量和微波成像等模块。最后给出该系统测量获得的部分数据。关键词：紧缩场；时域测量；雷达目标特性中图分类号：TN95文献标识码：BStudyandDevelopmentofUWBCompactRangeMeasuringSystemforRadarTargetofTimeDomainLIUJi-bin，MAOJun-jie，LIGao-sheng，LIUPei-guo（CoIIegeofEIectronicScienceandEngineering，NationaIUniv.of

3、DefenseTechnoIogy，Changsha410073，China）Abstract：OperatingprincipIeanddeveIopingproceduresofatime-domainmeasuringsystemofradartargetareintroduced.DigitaISampIingOsciIIoscopeisusedformeasuringincompactrangeforthefirsttime.Thetheoryoftimedomainmeasurementwasstudied

4、andthestructureofthesystemandfIowdiagramformeasuringweregiven.ProgramsforcontroIIingoftheosciIIoscopeandturntabIeasweIIasdataprocessingweredeveIoped，basedonwhichanentiremeasuringsystemofUWBcompactrangeisachieved.FinaIIy，somedatameasuredandprocessedbythesystemare

5、presented.Keywords：compactrange；timedomainmeasurement；radartargetcharacter雷达目标特性测量在目标特性研究领域具有重要意义，是雷达探测、目标识别和电子战技术的重要研究手段，精确的测量数据对于深入研究目标散射机理、建立目标数据库以及RCS减缩等均具有重要［1-2］意义。实测的目标参数通常是目标处于测试雷达的远场条件下获得的，紧缩场测量系统借助大型［3-4］抛物面或介质透镜产生平面波，利用金属网屏蔽空间杂波，是理想的电磁测试环境。在研究时域超宽带紧缩场

6、测量机理的基础上，完成了实际系统开发与建设，获得了大量实验数据。1时域紧缩场目标特性测量原理1.1目标RCS测量原理RCS是衡量目标二次辐射特性的一个参数。脉冲与散射特性的测量是在与导体球的特性比较之后进行的。球的散射特性可以推导出精确的理论值，用球可以补偿接收与发射信道所引起的信号变形，这个过程就是校准。通过校准，可确定系统的频率特性。S（cj!）Km（j!）=（1）K（cj!）这里，S（cj!）是半径为Rc的球的测量频谱，K（cj!）是半径为Rc的导体球的理论频率响应。任意目标在方位角"下的频率特性按下式求出：S（

7、t"，j!）K（t"，j!）=（2）Km（"，j!）*收稿日期：2006-08-26基金项目：国家部委基金资助项目（9140A21020506KG0174）作者简介：刘继斌（1974—），男，副教授，博士生。刘继斌，等：时域超宽带紧缩场雷达目标特性测量系统研究与开发95其中，S（I，）是与相关的待测目标的频谱。K（I，）必须通过一个带宽为［fl，fh］的滤波器，因为在通带［fl，fh］外的信噪比很低，将引入不能容忍的误差。由此，可计算出目标的幅频特性和相频特性，即K（If，）的模和幅角。RCS由下式确定：2（I，）=I

8、K（If，）I（3）将目标频率特性的测量和计算结果在全部角度上推广，可获得散射特性的幅度和相位方向图，进一步处理可得到极化散射矩阵数据。1.2导体球的理论频率响应导体球受沿z向传播的平面波照射，将入射场作为对r的TM和TE分量之和，通过波方程变换，应［5］用磁矢量位及球面贝塞尔函数等公式，可得iE0coslEr=-22aII（I+