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硬件門技術在雷達散射截面測試中的應用


  來源: 中電儀器-中電科40、41所 時間:2016-05-06 作者:王亞海
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 一、引言

RCS是定量表征目標對雷達照射波散射強弱的物理量,是衡量目標隱身能力的重要參數。對于各種目標,為了對其隱身性能進行評估,就需要確定其RCS值大小。目前,RCS測試技術作為衡量目標隱身性能的重要測試手段得到了廣泛應用。

對于小RCS值目標來說,測試場地環境的非理想性所帶來的各種干擾信號相對于目標回波來說就不能被忽略了,必須要對各種干擾信號加以抑制或消除,以實現目標RCS特征的精確測試。目前常用的干擾去除技術包括軟件方法和硬件方法兩個方面,其中硬件方法由于存在較為明顯的優勢而得到了越來越多的應用。

下面將重點介紹如何在RCS測試中應用硬件門技術。

二、RCS測試原理

對于RCS測試,常規測試方法為遠場測試,按照測試場地條件又可以分為室內場和室外場測試,不論室內場還是室外場測試,其測試設備和測試原理基本都是相同的,主流測試系統采用的都是基于幅相接收的測試方法,具體測試框圖如圖1所示。具體工作流程為:在系統軟件的協調控制下,信號源產生測試需要的連續波信號,該信號通過定向耦合器耦合出一部分作為參考信號送到參考通道,信號主路經功率放大器進行大功率放大后,送到發射天線進行信號的發射;該連續波信號經過目標的反射后回到接收天線,再經低噪聲放大后被送入多通道幅相接收機的接收通道;在接收機中,通過同時對參考信號和接收信號進行幅相接收,得到目標回波信息;系統通過分別測量RCS值已知的標準目標和待測目標,對兩次測量結果進行比較分析,可以得到待測目標的RCS值,實現對目標RCS特征的測試提取。

圖1  RCS測試框圖

根據上面RCS測試的簡單流程可以看出,由于RCS測試是利用空間電磁輻射并測量目標回波的方式來實現的,是開環測試方式,因此測試場地的環境特征將不可避免的反映在接收回波信號中。具體到測試場地中,如圖2所示(以典型室內緊縮場為例),回波信號將包括:收發天線之間的直接耦合,反射面的反射信號直接到達接收天線部分、反射面反射信號經饋源再反射的多次反射情況、目標回波、后墻反射等多個反射信號。

圖2  典型單反射面緊縮場中回波情況示意

對于低RCS值目標的測試,由于目標的回波信號本來就很小,因此測試場地中存在的各種干擾信號將有可能比目標回波信號還要大,這些干擾信號使得目標回波的信噪比顯著惡化,如圖3中所示,隨著信噪比的變差,測量誤差也隨之增加;信噪比越大,對應的測量誤差就越小。因此,對于小RCS值目標來說,必須要考慮各種減輕或消除干擾的辦法。

圖3  噪聲惡化引起的最壞情況下的測量誤差
三、RCS測試中硬件門應用原理

關鍵詞:儀器儀表 雷達散射截面 硬件門 軟件門 時域    瀏覽量:849

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