雷达散射截面(RCS)测试系统多用于评估目标被雷达探测发现的概率,验证电磁散射计算的理论与算法,建立目标雷达散射特征数据库。实际工程应用中,一般利用相对测量法进行RCS测试,即利用同一套测试系统分别测量RCS已知的定标体和被测目标的反射回波功率,通过计算得出被测目标RCS。
雷达散射截面测试系统
通过测试分析目标处入射功率与目标反射功率,完成目标雷达散射截面、目标体上散射点分布位置与强度(散射像)测试的系统。
- 英文名称
- radar cross section testing system
- 所属学科
- 仪器科学与技术
由于RCS是与被测目标结构形式、被测目标相对雷达姿态角、测试雷达工作频率、测试雷达电磁波极化形式等密切相关的物理量,因此工作频率、极化形式、测试精度是衡量RCS测试系统的核心指标。RCS测试系统主要由测试环境、电磁波收发设备、目标支架与转台、RCS已知的定标体、测量控制与数据处理软件等几部分组成。收发设备产生的激励信号经发射天线向被测目标辐射,目标散射信号经接收天线后被收发设备接收,非相干测试只接收散射回波的幅度信息,相干测试同时接收幅度相位信息。根据收发天线夹角相对测试距离的不同,可分为准单站RCS测试与双站RCS测试。通过收发设备与目标的相对运动,结合数据处理,可完成不同角度、不同频率下目标RCS的测试,以及目标散射像测试。
RCS测试系统中测试环境主要有微波暗室、室外测试场、紧缩场等几种形式,较低的测试环境背景等效噪声是保证测试精度的关键因素之一,常用的背景干扰抑制技术有吸波材料遮挡、矢量背景对消、软件时域门、硬件时域门等。电磁波收发设备是RCS测试信号产生与接收的核心,常用测试设备有专用雷达和矢量网络分析仪两种。目标支架与转台用于被测目标的支撑与姿态控制,要求具备低散射特性,常用支架有低密度泡沫支架、低RCS金属支架、介质绳悬挂支架等。RCS已知的定标体用于系统校准与标定,常用定标体有金属球、金属圆柱、金属板、三面角、两面角等。系统软件完成设备自动控制与测试数据处理,随着近场成像、近远场变换等RCS测试技术的发展,除校准定标、统计分析等常规数据处理软件外,散射成像、近场外推远场、散射像合成远场RCS等数据处理新技术不断完善。雷达散射截面测试系统组成与工作原理如图所示。