CN103376446A - 一种rcs测试背景对消系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种RCS测试背景对消系统及方法，其能够降低背景RCS，实现更高精度的目标物体RCS测试。所述对消系统包括信号发射单元、信号接收处理单元以及对消体；所述信号发射单元包括发射电路和发射天线，所述发射电路用于产生测试信号，所述发射天线用于发射发射电路产生的测试信号；所述信号接收处理单元用于接收测试信号的散射信号，并处理散射信号显示测得的RCS；所述对消体位于所述发射天线的副瓣方向，用于消除背景RCS。其通过对RCS测试对消测试系统进行改进，通过设置辅助的对消体，对消降低背景散射信号对RCS测试的影响，实现目标物体RCS的高精度测试。

Description

一种RCS测试背景对消系统及方法

技术领域

本发明属于RCS测试技术领域，涉及一种RCS测试中背景对消系统及方法，具体是一种紧缩场和远场RCS的背景对消系统及方法的设计。

背景技术

RCS测试技术中为了降低背景散射信号对测试的影响，通常需要专门建设微波暗室，或者在开阔的外场进行测试，目的是尽量减少背景散射信号，除在场地建设方面减少背景影响，还在此基础上做背景对消处理，可以进一步提高测量的精度。在紧缩场和远场中测试目标物体的RCS时，常用的消除背景RCS的方法是利用对发射信号的电路内部反馈产生与背景RCS等幅反相的信号，两者对消以消除背景RCS。但是该方法只能对连续波实现对消，反馈信号和散射信号在时间上并非同时到达，无法实现脉冲信号能够对消，延迟线可以调节信号的延迟时间，但延迟线的调节非常麻烦，如果能对这种RCS对消方法进行改进，确保等幅反相的脉冲信号也能对消，RCS对消测试方法将会有更加广阔的应用前景。

当前，测试目标物体的RCS时，通常首先不放置目标物体，发射天线发射信号照射背景环境并通过接收天线接收，然后通过调整信号反馈产生与背景散射等幅反相的信号，再进行标准体的标校，最后将目标物体置回测试点，再次经由发射天线发射信号照射目标物体与背景环境并通过接收天线接收，将接收到的信号与此前的背景RCS等幅反相的信号相叠加，以此来消除目标RCS测试中的背景RCS，但是，如果等幅反相的两路信号是脉冲信号，此方法无法保证两路信号在时间点上能吻合对消，所以在一定的范围内，采用此种方法并不能实现脉冲RCS测试的背景对消。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种RCS测试背景对消系统及方法，其能够降低背景RCS，实现更高精度的目标物体RCS测试。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种RCS测试背景对消系统，包括信号发射单元、信号接收处理单元以及对消体；所述信号发射单元包括发射电路和发射天线，所述发射电路用于产生测试信号，所述发射天线用于向背景环境发射发射电路产生的测试信号；所述信号接收处理单元包括接收天线和信号处理电路，所述接收天线用于接收测试信号的散射信号，所述信号处理电路用于处理接收天线接收到的散射信号并显示测得的RCS；所述对消体位于所述发射天线的副瓣方向，用于消除背景RCS。

进一步的，所述对消体通过旋转调节自身RCS大小,通过位置变化改变散射信号的到达时间和相位，使该对消信号与背景信号同时到达接收天线，且大小相等，相位相反。

进一步的，所述对消体的端部至少有一端为尖锐端，其侧面至少有一面为平坦面；所述尖锐端对准接收天线时，散射信号最小；所述平坦面对准接收天线时，散射信号最强。

本发明解决技术问题还提供了一种RCS测试背景对消方法，具体包括以下步骤：

步骤1、在测试位置不放置被测物体时，由发射天线发射测试信号照射背景环境，接收天线接收背景环境产生的散射信号；

步骤2、在天线副瓣方向设置对消体，调节对消体的RCS以及相对位置，使接收天线接收背景的散射信号的值达到最小值，固定对消体位置和对消体的RCS；

步骤3、用标准体标校RCS测试系统，消除系统误差；

步骤4、在测试位置放置被测物体，测试被测物体RCS，此时背景的散射信号已经被对消体对消了，不再影响测试。

本发明的有益效果：本发明一种RCS测试背景对消系统及方法，通过对RCS对消测试系统进行改进，通过设置辅助的对消体，对消体不仅可以达到传统方法的幅度相位的对消，由于可以调整对消信号到达接收天线的时间，所以还可以在脉冲测试上实现对消，对消降低背景散射信号对RCS测试的影响，实现目标物体RCS的高精度测试。

附图说明

图1为对消体对消背景散射信号调节的示意图；

图2为对消背景散射信号后测试被测物体RCS的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的阐述。

一种RCS测试背景对消系统，包括信号发射单元、信号接收处理单元以及对消体；所述信号发射单元包括发射电路和发射天线，所述发射电路用于产生测试信号，所述发射天线用于向背景环境发射发射电路产生的测试信号；所述信号接收处理单元包括接收天线和信号处理电路，所述接收天线用于接收测试信号的散射信号，所述信号处理电路用于处理接收天线接收到的散射信号并显示测得的RCS；所述对消体位于所述发射天线的副瓣方向，用于消除背景RCS。

其中，所述对消体通过旋转调节自身RCS大小,通过位置变化改变散射信号的到达时间和相位，使该对消信号与背景信号同时到达接收天线，且大小相等，相位相反，从而对消背景散射信号。为了使对消体的RCS能够与背景的RCS在大小、相位以及到达接收天线的时间能够一致，应使对消体的RCS可以连续变化，在本发明申请方案中采取的办法是：对消体的端部至少有一端是尖锐端，侧面中至少有一个侧面是相对平坦的，所述尖锐端是相对于平坦面而言，当尖端对准收发天线时，散射信号最小，当平坦面对准天线时，类似对电磁波的镜面反射，散射信号最强，即通过改变对准天线的方位，由尖锐端和平坦面产生大小不同散射信号，可以使对消体的散射信号幅度连续变化，所述尖锐端和平坦面的设置可以根据不同的精度要求进行调整，以最终能够实现散射信号的连续变化为准。

本发明还提供了一种RCS测试背景对消方法，具体包括以下步骤：

步骤1、在测试位置不放置被测物体时，由发射天线发射测试信号照射背景环境，接收天线接收背景环境产生的散射信号；

步骤2、在天线副瓣方向设置对消体，调节对消体的RCS以及相对位置，使接收天线接收背景的散射信号的值达到最小值，固定对消体位置和对消体的RCS；

步骤3、用标准体标校RCS测试系统，消除系统误差；

步骤4、在测试位置放置被测物体，测试被测物体RCS，此时背景的散射信号已经被对消体对消了，不再影响测试。

其中，采用标准体标校RCS测试系统为本领域技术人员的公知常识，在此，本发明申请方案不再做详细描述。

本发明一种RCS测试背景对消系统及方法，通过在测试区域内设置对消体，实现消除背景散射信号，实时测试目标物体RCS的目的，其具体是在接收天线的副瓣方向放置一对消体，对消体和接收天线的距离与被测物体位置和接收天线的距离近似相等，该对消体RCS的大小及相位可调节，通过位置的改变以实现散射信号相位和到达接收天线的时间调节，使该对消信号与背景信号同时到达接收天线，且大小相等，相位相反，从而对消背景散射信号，对消体散射信号不仅可以达到传统方法与背景散射信号连续波测试的对消，由于对消信号和背景信号同时到达接收天线,在脉冲测试中也可以实现对消，降低背景散射信号对被测物体RCS测试的影响，实现被测目标物体RCS的高精度测试。

为了本领域技术人员能够理解并且实施本发明，下面结合附图对一种RCS测试背景对消系统及方法进行详细说明：

如图1所示为对消体对消背景散射信号调节的示意图，其中天线既可以作为发射天线也可以作为接受天线，接收机为信号接收处理单元的一部分，用于对接收天线作为接收天线时传输的散射信号；在RCS测试时，首先支架不放置被测物体，发射天线发射信号照射背景环境并通过接收天线接收，在天线副瓣方向放置对消体并调节其RCS以及相对位置，使得接收天线接收信号尽可能小，使其接近于0，并固定对消体其位置和其RCS。

如图2所示为对消背景散射信号后测试被测物体RCS的示意图，用标准体标校RCS测试系统，消除系统误差,在测试位置放置被测物体，测试被测物体RCS，此时背景的散射信号已经被对消体对消了，提高了测试精度。其中测试被测物体的RCS可以采用本领域的常规方法进行测量。

本发明申请方案中所涉及和需要保护的RCS对消测试方法并不局限于上述的实施例，其它类似结构与原理的测试方法也属本发明专利申请保护范围之内，包括不同形式的信号发射系统，不同形式的信号接收处理系统，不同形式的对消体和应用领域。

Claims (4)

1.一种RCS测试背景对消系统，其特征在于，包括信号发射单元、信号接收处理单元以及对消体；所述信号发射单元包括发射电路和发射天线，所述发射电路用于产生测试信号，所述发射天线用于向背景环境发射发射电路产生的测试信号；所述信号接收处理单元包括接收天线和信号处理电路，所述接收天线用于接收测试信号的散射信号，所述信号处理电路用于处理接收天线接收到的散射信号并显示测得的RCS；所述对消体位于所述发射天线的副瓣方向，用于消除背景RCS。

2.如权利要求1所述的一种RCS测试背景对消系统，其特征在于，所述对消体通过旋转调节自身RCS大小,通过位置变化改变散射信号的到达时间和相位，使该对消信号与背景信号同时到达接收天线，且大小相等，相位相反。

3.如权利要求2所述的一种RCS测试背景对消系统，其特征在于，所述对消体的端部至少有一端为尖锐端，其侧面至少有一面为平坦面；所述尖锐端对准接收天线时，散射信号最小；所述平坦面对准接收天线时，散射信号最强。

4.一种RCS测试背景对消方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、在测试位置不放置被测物体时，由发射天线发射测试信号照射背景环境，接收天线接收背景环境产生的散射信号；

步骤2、在天线副瓣方向设置对消体，调节对消体的RCS以及相对位置，使接收天线接收背景的散射信号的值达到最小值，固定对消体位置和对消体的RCS；

步骤3、用标准体标校RCS测试系统，消除系统误差；

步骤4、在测试位置放置被测物体，测试被测物体RCS，此时背景的散射信号已经被对消体对消了，不再影响测试。

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