常见定标体的雷达截面计算与仿真

针对雷达截面(Radar Cross Section,RCS)测量技术中的常见定标体,分析了雷达散射截面计算理论,总结推导了几种雷达截面计算方法,获得了常用定标体的RCS精确解.计算结果与测量值相当吻合.运用Matlab编程语言绘制了其仿真结果图.通过比较得出一致性绕射理论在平板RCS测量计算中的合理性.给出了三面角对线极化入射波产生扭转极化和圆极化反射波的方法.计算了某型战斗机的RCS.     

天线远场散射特性计算模型的分析研究

研究了天线散射特性的仿真计算问题,重点对天线所特有的模式项雷达散射截面积(RCS)进行了分析与计算。首先从天线的散射机理出发,给出了天线散射分析的流程,分析比较了三类典型的天线散射分析方法,并以微带天线为例,采用三类典型的天线散射分析方法,分别得到了天线结构散射截面积和天线模式散射截面积,证明了三类散射分析方法的一致性和正确性。仿真结果为进一步分析研究天线目标的宽带散射特性及对天线的检测和识别问题奠定了基础。     

角反射器在太赫兹波段的散射特性研究

太赫兹雷达散射特性的研究对于目标识别、跟踪以及截获有重要意义.设计了0.22 THz频率步进雷达散射截面(Radar Cross section,RCS)测量系统,提出了针对频率步进太赫兹雷达信号体制下,角反射器RCS的提取方法.采用实验与仿真相结合的方式,得到了单个角反射器和角反射器组在4°范围内的太赫兹雷达散射截面.结果表明,角反射器类目标的RCS实验测量结果与理论计算结果在误差范围内一致性较好,为进一步精确测量目标在太赫兹波段的散射特性奠定了研究基础.     

环形金属在微带天线雷达散射截面减缩的应用

提出了一种利用环形金属结构实现低雷达散射截面(Radar Cross Section, RCS)的微带贴片天线.该结构由几个金属同心环排布而成.对典型的微带天线, 通过在辐射贴片周围加载该环形结构, 天线可以实现明显的宽带RCS减缩效果.实验结果表明:与参考天线相比, 对于X极化垂直入射波以及Y极化垂直入射波在6~25 GHz范围内都有减缩效果, 天线在12.8 GHz时可以达到30 dB的减缩量, 同时天线的辐射特性得到保持.     

无源双极化标签式雷达目标及其应用

提出了一种用于雷达目标检测的L型无源双极化标签式雷达目标结构,研究了该标签的雷达散射特性,讨论了标签式雷达目标在机动车交通管制系统中的应用。利用L型金属结构的表面感应电流分布特性提高雷达目标的交叉极化散射特性,将雷达标签置于实际尺寸的机动车模型前窗之上,仿真并比较了机动车贴装雷达标签前后的雷达散射截面。分析表明:这种雷达标签对提高雷达对机动车辆的探测和识别能力实际有效,研究结果对于构建经济实用的机动车交通管制系统具有实际意义。     

正态空间取向箔条云的极化特性

研究了箔条云的极化特性,首先分析了单根箔条的电磁散射过程,得到了极化坐标系下单根箔条的极化散射矩阵和Mueller矩阵的表达式,给出了在不同收/发极化方式下箔条云散射截面的计算公式.对空间取向服从球面均匀分布的箔条云,推导得到了箔条平均RCS的解析公式;对空间取向服从正态分布的箔条云,利用数值积分得到了箔条平均RCS的近似值,并给出了根据被干扰雷达的收/发极化方式优选箔条空间取向的建议方案.     

渐近波形估计技术用于介质柱宽角度RCS的计算

基于渐近波开估计（AWE）技术和矩量法（MOM）快速预测任意形状非均匀介质柱体的单站雷达散射截面RCS方向图,采用矩量法求解介质柱的电场积分方程,得到介质柱在某一给定方向入射波照射下的极化电流,然后利用AWE技术将任一角度入射波照射下的极化给定角度附近展开成Taylor级数,通过Pade逼近将Taylor级数转化为有理函数,由此可获得介质柱在任一角度入射波照射下的极化电流,进而计算出RCS方向图。计算结果表明AWE完全能逼近MOM精确计算的曲线,同时可加快计算速度。     

广义Cauchy技术加速MOM对介质柱单站RCS的快速求解

本文基于Cauchy技术和矩量法（MOM）快速预测任意截面形状、非均匀介质柱体的单站雷达散射截面（RCS）。首先采用MOM求解介质柱的电场积分方程,得到介质柱在某一给定方向入射波照射下的各低阶矩量的极化电流,然后利用Cauchy技术获得用有理函数模型表示的、在任意角度入射波照射下的极化电流,进而计算出RCS的宽角响应。计算结果表明,Cauchy技术守全能逼近MOM精确计算的曲线,同时可大大加快计算速度。     

吸波结构前缘翼面散射的快速分析

翼面是飞行器对正向入射波的后向RCS的重要来源，为了减缩翼面的后向RCS，一般可在翼面的前缘改用吸波结构以减小翼面对后向的散射。在建立吸波结构前缘翼面的物理模型后，采用快速多极子方法和矩量法的混合方法，计算不同的金属介质分界面条件下的后向雷达散射截面，经过比较和分析，得出降低飞行器翼面后向雷达散射截面的较优方案。     

高超声速飞行器绕流流场电磁散射特性分析

采用七组元化学反应模型,数值模拟高超声速飞行器流场.基于流场结果,用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分方法计算了P、L波段飞行器流场的后向雷达散射截面积(Radar Cross-Section,RCS)频率特性及双站散射特性,并分析了入射波频率和双站角对RCS的影响.结果表明:在计算频率范围内,等离子鞘套流场后向RCS基本上比飞行器本体后向RCS小,攻角对流场RCS有所影响,当入射波频率和等离子体特征频率相近时,等离子鞘套改善飞行器的隐身性能;入射波频率为1 GHz时,飞行器等离子鞘套流场和飞行器本体的双站RCS随双站角的变化交替变化,无明显规律.     

单根箔条平均RCS改进算法研究

针对单根箔条平均雷达横截面积(RCS)的计算不准确的问题,应用二次辐射理论建立的箔条电磁散射模型,根据箔条极化情况,计算出不同入射极化条件下箔条丝和箔条云的平均散射截面,改进单根箔条的平均RCS计算误差.     

高斯光圆柱太赫兹雷达散射截面的影响

通过对缩比模型的太赫兹波段雷达散射截面(RCS)测量,可以获得微波波段全尺寸目标的RCS值,因此,RCS估算和测量是当前太赫兹重要的应用技术之一。RCS估算中,通常假定入射光为均匀平面波,但在实际测量应用中,常常采用发射类似高斯光束的太赫兹源。进行了横电波情况高斯光束入射时,无限长理想导体圆柱的太赫兹雷达散射截面估算。仿真研究了2.52 THz激光准直入射和相位变化对后向雷达散射截面的影响,给出了RCS与散射角的变化曲线;同时与均匀平面波入射结果进行了比较分析。仿真结果表明,在测量圆柱半径10 mm且入射光距圆柱轴心距离1 m处的后向RCS时,用光斑半径30 mm的高斯光束较好。     

介质柱电磁极化散射的计算和分析

本文首次给出柱形体的一种有价值的极化散射矩阵Ｓ,定义,Ｓ,具有六个自由度,它包含了柱形体散射的所有信息,并给出计算平行极化ＲＣＳ的垂直极化ＲＣＳ等公式。从Ｓｓ也易于导出线极化基极化散射矩阵Ｓｔ和圆极化基极化散射矩阵Ｓｃ等。在此基础上本文将ＭｏＭ－ＣＧＭ－ＦＦＴ混降低了所需计算机内存和ＣＰＵ,提高了计算效率。本文以介质板柱体的极化散射为例进行了计算,所得结果与理论结果与及其它文献中的精确结果进行比较     

机翼后缘电磁散射特性分析

采用多层快速多极子方法分析了梯形机翼后缘行波电磁散射和极化特性。针对机翼后缘半径和机翼展长等关键设计参数,建立了变参数模型并进行了多方案仿真分析,讨论了后缘半径和展长参数对机翼后缘行波在前向角域产生波峰的变化规律和散射量级。最后针对机翼后缘应用吸波材料的方案进行了计算分析,结果证明在机翼后缘应用吸波材料可以有效减缩后缘产生的行波散射。     

应用RCS序列估计卫星自旋周期

针对空间探测任务中采用雷达散射截面积(RCS)序列估计卫星旋转周期存在的问题,建立了基于多频段RCS的卫星自旋周期估计分析模型.根据卫星的外推弹道,计算了卫星的可跟踪弧段,推导了自旋模式下卫星本体坐标系下电磁波入射角的计算公式.采用电磁场数值算法快速计算卫星的RCS,通过RCS匹配获得卫星可跟踪弧段的理论RCS序列,研究了自旋周期在RCS序列中的表现形式.仿真分析了雷达频段、采样率及弧段选择对周期估计的影响,结果表明入射角序列相对于垂直于卫星自旋轴方向变化平稳的弧段,RCS序列呈现的周期性特征显著,利用该类弧段进行卫星自旋周期估计可以得到准确的结果,证明该方法可以应用于卫星自旋周期估计.     

均匀取向箔条云的RCS极值研究

箔条云的雷达回波为部分极化波,其散射波的极化度和RCS极值问题对于极化滤波、极化对比增强的效果具有重要的决定作用.首先用Mueller矩阵采表征了箔条云的变极化效应,基于Mueller矩阵对均匀取向箔条云散射波的极化程度、共极化和交叉极化的RCS极值进行了研究.研究发现,散射波的总能量不随发射极化改变,当发射波为线极化时,散射波的极化度最大,共极化RCS最大,交叉极化RCS最小,当发射波为圆极化时,散射波为完全未极化波,此时用任意的极化接收,平均功率是相同的.     

如何理解目标高分辨率雷达图像及其像素值

经过图像定标后的雷达图像及其像素值具有雷达散射截面（radar cross section，RCS）的量纲，但是对于该像素值是否能代表目标实际RCS电平一直存在不同的理解.本文通过引入与传统RCS定义相一致的目标散射函数和散射分布函数基本概念，结合经典目标的散射机理和雷达像分析，讨论复杂目标高分辨率雷达图像理解和对像素值的解释.研究表明:雷达图像的像素值不应直接解释为目标的RCS电平，但在空间频率域和图像域，两者数据之间满足帕萨瓦定理；在小孔径角成像条件下，空间频率域的RCS均值等于强度图像的全部像素值之和.     

一种外场动态全极化RCS测量标校方法

在外场条件下,获取动态目标全极化雷达截面(RCS)特性是电子对抗和目标隐身研究的需求.分析了目标RCS极化散射矩阵测量体制,研究了外场动态全极化RCS测量的标校方法,并在实际测量中对此方法进行了验证.该方法可为外场动态目标全极化RCS测量提供参考.