外场毫米波rcs测量中的无源标校法

《外场毫米波rcs测量中的无源标校法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、万方数据2006年6月第29卷第3期舰船电子对抗SHIPBOARDELECTRONICC()UNTERMEASUREJun．2006V01．29NO．3外场毫米波RCS测量中的无源标校法张德保，宋广(解放军91404部队，秦皇岛066001)摘要：结合外场测量实际，针对外场毫米波RCS(雷达散射截面积)测量的特点，对毫米波RCS测量中的无源实时标校方法进行了讨论。关键词：毫米波雷达；散射特性；大气衰减中图分类号：TN957．5文献标识码：B文章编号：CN32—1413(2006)03—0031—

2、03PassiveCalibrationMethodofMillimeterWaveRCSMeasurementinOuterFieldZHANGDe-bao，SONGGuang(Unit91404ofPLA，Qinhuangdao066001，China)Abstract：Thispapercombinesthemeasurementpracticeinouterfield，counteringtheper—formanceofmillimeterwaveradarcrosssection(R

3、CS)measurement，discussesthepassivecalibrationmethodofmillimeterwaveRCSmeasurementinouterfield．Keywords：millimeterwaveradar；scattercharacteristics；atmosphericattenuation0引言随着电子战武器频率覆盖范围的扩展，毫米波目标特性测量在军事领域中显现出很高的应用价值，开展在外场实际背景条件下对实体军事目标的毫米波雷达散射特性的测量非常重要

4、。由于在毫米波段存在着许多明显区别于厘米波段的特性，这些特性对RCS测量精度有着直接的影响，特别是在外场动态测量条件下，这种影响非常大，所以需要结合外场测量实际，对毫米波大气衰减的修正方法进行分析，寻找一种科学可行的方法用于对外场毫米波RCS测量中的大气衰减修正，消除大气衰减对外场动态毫米波RCS测量的影响。1系统常数校准在开始测量前，要对毫米波RCS测量系统进行标校，它是用一个处于自由空间且RCS已收稿日期：2005—12—26知的标准目标来完成的，这个标准目标是一个各向同性且导电性能良好的标

5、准金属球。标准球用气球或风筝升吊到空中，要求气球或风筝的RCS很小，且处于雷达测量单元以外，不对标准球的RCS造成干扰。标准球与测量雷达的距离应保持在合适的范围内，距离太远，气球或风筝与标准球很难分离，它们有可能都处于测量单元内，对标准球的RCS造成干扰。对于一定高度的标准球，距离远了，与雷达形成的仰角减小，地物杂波等干扰通过天线副瓣容易进入测量系统，对校准造成干扰；且距离太远，标准球回波信噪比低，影响校准精度。若校准距离太近，标准球回波易受到近程地物杂波和雷达接收机保护器恢复时间特性的影响，造

6、成校准精度下降。所以，应选择合适的校准距离。由于此时标准球的距离很近，大气衰减很小，可以忽略不计。根据雷达方程，测量系万方数据32舰船电子对抗第29卷统的性能常数可用下式表示：K一筹㈣式中：K为测量雷达的系统性能常数；P。为标准球的回波功率；R；为标准球与雷达的距离；P。为测量雷达的发射功率；以为标准球的RCS值。因为巩已知且固定，毫米波RCS测量雷达可以测量标准球的回波功率、发射机发射功率和标准球的距离，通过上式就可计算出RCS测量系统性能常数K值。校准过程如图1所示。图I校准过程示意图2大气

7、衰减系数测量在我们工作的毫米波频率，采用高稳度的毫米波信标，将其固定在海边一高的建筑物上(如图2所示)，在海边的另一处用高精度的接收测量设备对毫米波信号源辐射的信号功率进行测量，同时测量当时的大气温度、压强和水蒸汽浓度，根据信标发射功率、发射天线参数、接收天线参数、接收机参数、信标与接收机间的距离等就可计算出单位距离上的毫米波大气衰减量，即大气衰减系数。如果发射信标、发射天线、接收天线及接收机参数无法确定，可以采用相对测量的方法进行测量。首先在位置I处放置接收机，测得信标的辐射功率；然后将接收机

8、放在位置2处，获得信标的辐射功率；得到接收机在两位置测得的功率差值，按照距离方程扣除因距离变化而引起的接收功率变化后，与两接收机位置相对应的距离差相比，也可得到毫米波大气衰减系数。在相对测量时，为了保证达到要求的测量精度，要求信标和接收机天线要精确对准，在保证进入接收机的信标信号满足接收机灵敏度和测量范围的前提下，要尽量增大两信标位置的距离差，使测得的接收功率差值远大于接收机的精度。通过测量，可得到测量区域的毫米波大气衰减系数。在对毫米波RCS测量系统进行校准时或校准完毕后，立即按照上述方法对测