紧缩场静区测试方法及相关测试技术

介绍大型紧缩场静区测试方法及实测结果,并根据静区实测结果进行波谱分析,给出平面波谱分析结果。利用波谱分析结果,对Ku反射面天线紧缩场测试结果进行了测试精确度再提升的数据处理,展示了紧缩场新的测试技术。本项目研究工作是与国家计量院联合进行的天线计量技术研究工作的一部分—紧缩场测试部分,也对天线及天线测试场性能的计量测试进行了成功的探索,为天线计量技术的发展奠定了基础。     

紧缩场静区校准用超宽带天线性能的分析

紧缩场是天线天线罩辐射特性、目标散射特性测试的重要设备,在使用前需要对其静区平面波幅度锥削、幅度波 纹及相位变化等电磁性能参数进行校准。紧缩场的静区性能校准离不开全频段的探头接收天线,校准天线的性能会影响紧缩 场静区电磁参数的校准结果。文中阐述了校准紧缩场静区性能的扫描法原理,利用本单位研制的紧缩场校准系统,在某研究 所的紧缩场环境内,比较了标准增益喇叭天线与超宽带双脊喇叭天线分别作为接收探头的差异。实验证明,设计完成的超宽 带双脊喇叭天线具有驻波低、增益适中、更换方便、频带宽等优点,完全可以替代六个波段标准增益喇叭天线的功能。     

大型紧缩场电气性能检测

介绍了大型紧缩场电气性能检测的原理、系统和方法，解决了其中的关键技术问题，对紧缩场系统的后期应用，如天线测试、RCS测试等，有重要参考和借鉴意义。     

一种寻找紧缩场内干扰源的简单方法

紧缩场是进行天线参数测试及目标散射特性测试的场地,其性能影响着目标测量的精度和可靠性.为提高紧缩场的性能,在使用紧缩场前,必须寻找紧缩场内可能存在的对目标测试区产生扰动的干扰源,尽量排除或抑制这些干扰源.基于一维距离成像原理,用画两个椭球面相交和两个球面相交的方法,分别找出紧缩场内存在的影响天线测量和目标雷达散射截面测量的干扰源,采取措施控制这些干扰源对测量的影响.给出了理论仿真计算结果及实验结果,并作了对比分析,验证了此寻找方法既简单又有效.     

基于散射分布函数模型的近远场变换技术研究

全尺寸目标的电磁散射特性测试,需要足够大的测试距离或紧缩场系统,但是建设满足远场条件的室外静态场与室内紧缩场需要巨大的经费投入和很高的技术条件,更无法对飞行器进行现场成像与雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)诊断.针对近距离测试检定飞行器隐身性能的需求,提出了基于散射分布函数模型的近远场变换算法.建立三维散射分布函数模型,采用三维扫描方式记录近场数据,将球面波函数分别在柱坐标系、三维直角坐标系与球坐标系下展开,变换得到目标的远场数据,通过三维逆傅里叶变换与插值算法给出目标的三维重建图像与远场RCS.仿真分析与实验表明,算法准确有效.     

新型微波-毫米波幅相测试系统及扩展应用

介绍了一种新型微波 毫米波幅相测试系统及其在相关测试领域中的典型应用。与传统微波幅相测试系统相比 ,该系统具有原理新颖、结构简单、扩展频段容易和使用方便等优点。本系统目前广泛应用于紧缩场电气性能检测、天线测量和RCS测量等领域中 ,频率范围为 1～ 110GHz。本测试系统已经申请国家专利 ,并通过相关部门鉴定。     

一种高温雷达散射截面的测试方法研究

对常温状态的雷达散射截面(RCS)测试方法进行了分析,设计出高温RCS测试方法,以紧缩场RCS测试系统为基础进行高温RCS测试系统改造,研制了低散射高温目标体支架,选用石墨材料制作高温目标体,使用中频感应加热装置对目标体快速加热,对空心石墨体开展了降温规律试验.在高温RCS测试过程通过录制视频得出各环节的时刻,计算出目...     

紧缩场静区幅相性能现场校准系统

针对国内军用及民用各类型天线及目标特性测量常用的紧缩场静区平面波幅相性能现场校准需求,开展了0.3~110 GHz紧缩场现场校准系统的优化设计。研制了微波幅相收发系统、一体化接收探头天线和八自由度、高精确度可移动大型极坐标扫描设备(半径3 m,平面度均方根值0.04 mm),完成了大型紧缩场静区性能校准系统的研制。利用某航天单位的紧缩场对系统性能进行了现场试验验证,结果表明,研制的校准系统功能强,指标高,可以满足各类型紧缩场校准需求。     

近远场变换技术在目标特性测试中的应用

对近远场变换技术在目标特性测试中的应用进行了研究,通过对飞机模型的仿真结果进行近场成像处理、远场计算重构以及卷积积分修正等处理,可将近场散射变换到远场。同时,近远场变换技术能够有效解决在不满足远场条件下测量雷达散射截面积(RCS)时遇到的问题。通过对金属导体圆柱、导弹模型、常规飞机模型、角反射器等进行RCS测试,并对单柱面紧缩场与平面波紧缩场的RCS测试结果进行对比,得到近远场变换技术适用于那些采用隐身减缩技术的目标体,具有对测量数据进行一定程度的修正及提升测试精确度的效果。但对于未采取隐身措施的目标,近远场变换技术则完全不适用。     

基于全息的太赫兹紧缩场测量技术

用传统反射面紧缩场法测量太赫兹高增益天线,要求紧缩场的反射面表面加工精度小于百分之一波长,不易制造,且非常昂贵。针对这一问题,介绍了一种新型易于构建的基于全息紧缩场测量技术,简述了全息紧缩场天线测量原理,利用时域有限差分法和物理光学法对全息紧缩场进行电磁场数值计算,并设计仿真了频率为310 GHz的全息紧缩场,所生成的静区幅度波动小于1 dB,相位波动小于10°,能够达到紧缩场测试的要求。     

雷达波束宽度对低空目标RCS测量的影响

在对低空目标雷达截面积（RCS）测量过程中,雷达波束宽度的不同将导致测量结果存在较大的差别.结合实际的低空目标RCS测量,从波束调制、多路径效应等方面,分析了雷达波束宽度对目标RCS测量的影响,对于提高低空目标RCS的测量精度有着重要的指导意义.     

昆虫目标雷达散射截面积特征辅助跟踪算法

害虫迁飞具有规模大、突发性强的特点,会导致病虫害异地大爆发,粮食产量下降,造成重大的经济损失。昆虫雷达是监测迁飞性害虫的一种有效手段。昆虫目标的雷达散射截面积(RCS)较小,回波能量弱,在保证高检测率的同时会带来高虚警率问题,进而导致在目标跟踪的数据关联环节,易受虚假量测的影响出现关联错误。幅度特征辅助跟踪算法利用目标与噪声点迹的幅度差异,可以有效提高目标与噪声的识别度,改善跟踪性能,但是其需要已知目标的RCS起伏模型作为先验信息来计算幅度似然比。因此,该文基于Ku波段高分辨昆虫雷达外场实测昆虫回波数据,分析了昆虫目标的RCS起伏特性,得出Gamma分布可以较好地拟合昆虫目标的RCS统计分布,并将其作为先验信息,推导出Gamma起伏目标在高斯白噪声背景下的幅度似然比。通过在不同信噪比、不同量测噪声及不同起伏模型参数下的仿真结果及性能指标分析,验证了相比于概率数据互联滤波算法(PDAF)算法,目标RCS特征辅助的跟踪算法可以有效提高昆虫目标的跟踪精度。      

平面波谱理论在紧缩场干扰源分析中的应用

紧缩场(CATR)是近代高精度天线和雷达散射截面测量广泛采用的一种测试场地,紧缩场研制的一个重要问题是机械装调后的电气测试调整.根据平面波谱理论,对静区空间场做反傅里叶变换,可以在角度域反演出干扰波分布规律,从而为排除干扰源提供理论依据.本文给出了一列干扰波和多列干扰波存在时静区幅相曲线和角域干扰波分布的仿真结果,并介绍了工程应用的一个具体实例.分析中采用副瓣电平可调的切比雪夫窗函数.     

RCS动态测量结果的不确定度分析

根据某雷达RCS动态测量的实际过程,分析了影响测量精度的主要因素,并详细研究了其不确定度的主要来源及分析处理方法,包括天线定位误差、多路径照射、交叉极化、能量漂移、频率漂移、近场反射、噪声与背景、非线性、测距精度、标准体等因素,最后给出了某RCS实际测量过程的不确定度分析结果。此方法具有普遍适用性,可用于不同雷达与目标的RCS动态测量过程。     

毫米波宽带超表面MIMO天线北大核心CSCD

本文设计了一款毫米波宽带超表面MIMO天线。基于特征模分析设计了宽带超表面天线单元,从而使其组成的MIMO天线具有宽带特性。为了改善天线的隔离度,在天线单元之间引入了金属化通孔以及隔离金属条带。天线整体仅使用了一层介质基板,通过同轴探针进行馈电,结构简单且易于集成,具有低剖面的优点。仿真结果显示,在21.3～31GHz(37%)频段内,天线匹配良好,隔离度不低于20dB,并且带内最高可实现增益可达8.1dBi。     

RCS measurements, transformations, and comparisons undercylindrical and plane wave illumination

Monostatic RCS measurements of a long bar (at X-band) and of a scale model aircraft (at C-band) were performed under the quasi-plane wave illumination produced by a dual parabolic-cylinder CATR. At Arizona State University's ElectroMagnetic Anechoic Chamber (EMAC) facility, these measurements were repeated under the cylindrical wave illumination produced by a March Microwave Single-Plane Collimating Range (SPCR). The SPCR measurements were corrected using the “reference target method.” the corrected SPCR measurements are in good agreement with the CATR measurements