CN104569932A - 一种用于全极化雷达散射截面测量的校准装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于全极化雷达散射截面测量的校准装置，包括支架和椭圆形直角二面角，支架包括支撑柱、安装平台和二面角支撑臂，安装平台水平地设置在所述支撑柱的顶端；安装平台上设有安装座，二面角支撑臂的一端可转动地设置在安装座内，且二面角支撑臂与所述安装平台平行，椭圆形直角二面角固设在所述二面角支撑臂的另一端；椭圆形直角二面角在横截面的投影为圆形。本发明中的椭圆形直角二面角横截面为圆形，即不同横滚角下椭圆形直角二面角对应雷达散射截面测量系统辐射场的相同部分，具有横滚稳定性；椭圆形直角二面角在横滚角22.5°时其主极化与交叉极化散射场相等，与理想二面角的主极化和交叉极化的定量关系一致。

Description

一种用于全极化雷达散射截面测量的校准装置
技术领域
本发明涉及一种雷达散射截面测量的校准装置。更具体地，涉及一种用于全极化雷达散射截面测量的校准装置。
背景技术
我国已颁布的国家标准GJB 5022《室内场缩比目标雷达散射截面测试方法》和GJB 5027《室外场雷达目标散射特性测试方法》中明确规定每次测量至少要对雷达散射截面测量系统进行前后两次定标校准，不过上述标准对校准装置并没有明确规定。以往国内外在雷达散射截面测量中使用相对定标的方法对目标主极化雷达散射截面进行校准，校准定标体一般使用球和圆柱体。随着低散射目标和隐身目标测试需求的日益增强，为了能够对目标交叉极化雷达散射截面进行准确测量，需要进行全极化(包括主极化和交叉极化)校准，由于球和圆柱定标体的交叉极化特性不明显，故全极化校准一般使用具有显著交叉极化特性的二面角，利用理想二面角横滚角(以二面角棱线中点处的角平分线为旋转轴，二面角棱线顺时针旋转的角度)0°时只有主极化散射场，对雷达散射截面测量系统的主极化测量性能进行校准；利用理想二面角横滚角22.5°时主极化散射场与交叉极化散射场相等的定量关系，对雷达散射截面测量系统的交叉极化测量性能进行校准。
目前，国内外常用的全极化校准二面角一般有三角形二面角、矩形二面角和圆形二面角(二面角的一个面为半圆形)。三角形和矩形二面角的横截面(二面角在其角平分线方向上的投影)具有直棱线和顶角，而直棱线和顶角是独立于二面角散射特性之外的散射中心，这些散射中心在进行雷达散射截面的全极化校准中会对二面角主极化散射场、二面角主极化和交叉极化散射场之间的定量校准关系造成干扰；而且三角形、矩形和圆形二面角在横滚时不稳定，二面角在不同横滚角下对应的雷达散射截面测量系统辐射场发生了变化，即不同横滚角下二面角对应雷达散射截面测量系统辐射场的不同部分，而辐射场不同部分下二面角的散射特性不存在定量关系，这严重影响雷达散射截面测量系统校准的准确度。针对现有雷达散射截面测量系统全极化校准装置的缺点，本发明设计的全极化雷达散射截面测量用校准装置没有无关散射中心、具有横滚稳定性、横滚角22.5°时其主极化与交叉极化散射场相等，能够提高雷达散射截面测量系统全极化校准的准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于全极化雷达散射截面测量的校准装置，该校准装置没有无关散射中心、具有横滚稳定性、横滚角22.5°时其主极化与交叉极化散射场相等，能够提高雷达散射截面测量系统全极化校准的准确性。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种用于全极化雷达散射截面测量的校准装置，包括支架和椭圆形直角二面角，所述支架包括支撑柱、安装平台和二面角支撑臂，所述安装平台水平地设置在所述支撑柱的顶端；所述安装平台上设有安装座，所述二面角支撑臂的一端可转动地设置在安装座内，且二面角支撑臂与所述安装平台平行，所述椭圆形直角二面角固设在所述二面角支撑臂的另一端；所述椭圆形直角二面角在横截面的投影为圆形。
优选地，所述椭圆形直角二面角的材质为铝。
优选地，所述支撑柱上设有用吸波材料制成的挡板，所述挡板设置在支撑柱的电磁波入射方向。
优选地，所述安装座设置在安装平台的一端，所述二面角支撑臂的一端通过轴承固设在安装座内，所述轴承上设有可测量所述二面角支撑臂旋转角度的刻度读数，所述安装平台的另一端设有支撑所述二面角支撑臂的支撑座，所述二面角支撑臂的另一端伸出所述安装平台用来连接二面角。
优选地，所述刻度读数的最小刻度为0.5度。
优选地，所述安装平台上还设置有水平仪。
优选地，所述安装平台在电磁波入射方向的棱线均采用切角结构。
优选地，所述支撑柱、安装平台和二面角支撑臂均为非金属材料。
本发明的有益效果如下：
本发明中的椭圆形直角二面角横截面没有直棱线和顶角，不会影响二面角的散射特性；椭圆形直角二面角横截面为圆形，即不同横滚角下椭圆形直角二面角对应雷达散射截面测量系统辐射场的相同部分，具有横滚稳定性；椭圆形直角二面角在横滚角22.5°时其主极化与交叉极化散射场相等，与理想二面角的主极化和交叉极化的定量关系一致。除远离椭圆形直角二面角的钢制旋转轴承外，本校准装置的支架全部采用非金属材料，且在电磁场入射方向采用切角设计或圆柱形设计，并采用吸波材料制成的挡板减少支撑柱散射场的作用，这些特点降低了支架对椭圆形直角二面角散射场测量的影响。通过水平仪达到调整椭圆形直角二面角角平分线水平的目的。通过钢制旋转轴承，可以在360°范围内任意调整椭圆形直角二面角的横滚角。由于本发明的全极化雷达散射截面测量校准装置的椭圆形直角二面角没有无关散射中心、具有横滚稳定性、横滚角22.5°时其主极化与交叉极化散射场相等，因而其引入的干扰小、校准所对应的雷达散射截面测量系统辐射场为同一场区、散射场特性与理想二面角一致，且全极化雷达散射截面测量校准装置的支架采用降低自身散射场的设计，所以椭圆形直角二面角校准装置能够提高雷达散射截面测量系统全极化校准的准确性。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明的正视图。
图2示出本发明的左视图。
图3示出本发明的俯视图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1～3所示，一种用于全极化雷达散射截面测量的校准装置，包括支架1和椭圆形直角二面角2，支架1包括底座11、支撑柱12、安装平台13和二面角支撑臂14。支撑柱12为圆柱形结构，其底端竖直地固设在底座11上，安装平台13水平地固设在支撑柱12的顶端，安装平台13的一端设有安装座15，二面角支撑臂14的一端通过轴承与安装座15转动连接，其另一端延伸出安装平台13，并与椭圆形直角二面角2固定连接。安装座15上设有测量二面角支撑臂14旋转角度的刻度读数，该刻度读数的最小刻度为0.5度。二面角支撑臂14呈水平设置，安装平台13的另一端设置有用于支撑二面角支撑臂14的支撑座16，安装平台13上设有用于调整其水平的水平仪17。支撑柱12在电磁波入射方向上还设置有用吸波材料制成的挡板18。底座11、安装平台13和支撑座16均在电磁波入射方向采用切角的结构，以降低自身散射场。除轴承外，支架1的其它部分均为非金属材料也可降低自身散射场。
椭圆形直角二面角2为铝制材料，其棱线位于竖直位置，在其角平分线方向上的投影为圆形，通过旋转轴承，可以在360度范围内任意调整椭圆形直角二面角2的横滚角，并且当横滚角为22.5时，其主极化与交叉极化散射场相等，因而引入的干扰小、校准所对应的雷达散射截面测量系统辐射场为同一场区、散射场特性与理想二面角一致。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种用于全极化雷达散射截面测量的校准装置，其特征在于：包括支架和椭圆形直角二面角，所述支架包括支撑柱、安装平台和二面角支撑臂，所述安装平台水平地设置在所述支撑柱的顶端；所述安装平台上设有安装座，所述二面角支撑臂的一端可转动地设置在安装座内，且二面角支撑臂与所述安装平台平行，所述椭圆形直角二面角固设在所述二面角支撑臂的另一端；所述椭圆形直角二面角在横截面的投影为圆形。
2.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于：所述椭圆形直角二面角的材质为铝。
3.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在：所述支撑柱上设有用吸波材料制成的挡板，所述挡板设置在支撑柱的电磁波入射方向。
4.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于：所述安装座设置在安装平台的一端，所述二面角支撑臂的一端通过轴承固设在安装座内，所述轴承上设有可测量所述二面角支撑臂旋转角度的刻度读数，所述安装平台的另一端设有支撑所述二面角支撑臂的支撑座，所述二面角支撑臂的另一端伸出所述安装平台用来连接二面角。
5.根据权利要求4所述的校准装置，其特征在于：所述刻度读数的最小刻度为0.5度。
6.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于：所述安装平台上还设置有水平仪。
7.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于：所述安装平台在电磁波入射方向的棱线均采用切角结构。
8.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于：所述支撑柱、安装平台和二面角支撑臂均为非金属材料。
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