CN106405522A - 一种具有筝形横截面的低rcs金属支架 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有筝形横截面的低RCS金属支架，属于电磁散射辐射应用技术领域。本发明的低RCS金属支架在高度方向上朝一侧倾斜，其横截面为关于低RCS金属支架的倾斜方向对称的筝形，且横截面面积从上而下均匀增加。本发明采用具有筝形横截面的低RCS金属支架，不仅具有很好的表面电流导向作用，在较大频域内获得低散射效果，而且由于采用通用化设计，还能够适用于各种大型电磁散射测试场支架系统。此外，由于本发明的支架横截面均为平面、没有曲率过度，因此方便加工制作，加工成本低。

Description

一种具有筝形横截面的低RCS金属支架
技术领域
本发明涉及电磁散射辐射应用技术领域，特别涉及一种具有筝形横截面的低RCS金属支架。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
雷达散射特性测量过程中，需将被测目标支撑到一定的高度，使被测目标在空中实现旋转或者仰俯动作，以模仿被测目标在实际工作中的各种姿态，并通过在相应的方位进行测试，获得被测试目标的雷达散射特性。
现有的支架及支撑技术包括绳索吊挂、充气包支架、聚苯乙烯泡沫支架、介质杆支架、直立的套有劈柱形外罩的金属支架等。但随着目标特性、目标识别、隐身技术的发展，需要进行辐相测量、低RCS测量、二维成像测量，这就要求支架自身RCS很低，且测试中支架的散射信号辐相要稳定，以对背景进行对消处理。国内目前采用的支架截面外形大多为双弧线、对数螺旋线等，加工难度大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种具有筝形横截面的低RCS金属支架，既能满足对散射金属支架的低RCS要求，又能降低散射金属支架的加工难度及制作成本。
本发明具有筝形横截面的低RCS金属支架在高度方向上朝一侧倾斜，其横截面面积从上而下均匀增加；其中：低RCS金属支架的横截面为筝形，筝形关于低RCS金属支架的倾斜方向对称。
优选地，筝形的边长满足如下关系：
式中，A为位于低RCS金属支架后缘的筝形的边长，B为位于低RCS金属支架前缘的筝形的边长，L为低RCS金属支架底面长对角线的长度，H为筝形所在平面的高度，单位为m；λ1为后缘角，即位于低RCS金属支架后缘的筝形的两条边之间的夹角，λ2为前缘角，即位于低RCS金属支架前缘的筝形的两条边之间的夹角，单位为°；α为低RCS金属支架的前缘与水平面之间的夹角，β为低RCS金属支架的后缘与水平面之间的夹角，单位为°；其中，前缘是指低RCS金属支架的朝向倾斜方向的一侧，后缘是指低RCS金属支架的背对倾斜方向的一侧。
优选地，筝形的后缘角采用曲率过度；或者，筝形的除了前缘角和后缘角之外的其他两个内角采用曲率过度；或者，筝形的除了前缘角之外的其他三个内角全部采用曲率过度。
优选地，低RCS金属支架的顶面与水平面之间不平行。
优选地，顶面与水平面之间呈锐角夹角，位于前缘的顶面的一侧高于位于后缘的一侧。
优选地，顶面与水平面之间的锐角夹角为0～30°。
优选地，α为55°±2°，和/或，β为65°±2°。
优选地，前缘角为30.2°～100.2°，和/或，后缘角为100.2°～30.2°。
与现有技术相比，本发明具有筝形横截面的低RCS金属支架具有如下有益效果：
(1)低RCS金属支架的外形具有很好的表面电流导向作用，在较大频域内都具有很低的散射效果；
(2)采用通用化设计，适用于各种大型电磁散射测试场支架系统；
(3)低RCS金属支架的横截面均为平面，没有曲率过度，方便加工制作，加工成本低；
(4)低RCS金属支架的可具有较大尺寸，其尺寸可达1～10m。
附图说明
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：
图1是本发明优选实施例中低RCS金属支架的立体图；
图2是本发明优选实施例中低RCS金属支架的左视图；
图3是本发明优选实施例中低RCS金属支架的主视图；
图4是本发明优选实施例中低RCS金属支架的示意图；
图5a是本发明一个实施例中低RCS金属支架的横截面示意图，图5b是本发明另一个实施例中低RCS金属支架的横截面示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
参见图1-图4，本发明具有筝形横截面的低RCS(雷达散射截面，Radar Cross-Section)金属支架在高度方向上朝一侧倾斜。为了便于描述，本发明中以低RCS金属支架的朝向倾斜方向的一侧作为低RCS金属支架的前缘，以低RCS金属支架的背对倾斜方向的一侧作为低RCS金属支架的后缘。低RCS金属支架的横截面为筝形，该筝形关于低RCS金属支架的倾斜方向对称。也就是说，低RCS金属支架前缘的两条筝形边长相等，低RCS金属支架后缘的两条筝形边长相等。
具有筝形横截面的低RCS金属支架具有很好的表面电流导向作用，能够在较大频域内获得低散射效果，降低目标RCS测试时的背景噪声，为目标RCS测试提供更有效的参考信息。这种支架适用于各种载体及不同形态的目标。与现有技术采用具有双弧线、对数螺旋线等横截面的复杂支架相比，本发明的低RCS金属支架结构简单，采用通用化设计，能够适用于各种大型电磁散射测试场支架系统。此外，由于本发明的支架横截面均为平面、没有曲率过度，因此方便加工制作，加工成本低。
低RCS金属支架的横截面面积从上而下均匀增加。优选地，当筝形的边长满足如下关系时，金属支架的表面电流导向作用更好，并且能够在更大的频域内获得更低的散射效果：
式中，A为位于低RCS金属支架后缘的筝形的边长，B为位于低RCS金属支架前缘的筝形的边长，L为低RCS金属支架底面长对角线的长度，H为筝形所在平面的高度，单位为m；λ1为后缘角，即位于低RCS金属支架后缘的筝形的两条边之间的夹角，λ2为前缘角，即位于低RCS金属支架前缘的筝形的两条边之间的夹角，单位为°；α为低RCS金属支架的前缘与水平面之间的夹角，β为低RCS金属支架的后缘与水平面之间的夹角，单位为°。
筝形的后缘角可以采用曲率过度。筝形的除了前缘角和后缘角之外的其他两个内角也可以采用曲率过度。当然，本领域技术人员也可以根据实际需要将筝形的除了前缘角之外的其他三个内角全部采用曲率过度。采用曲率过度，能够避免由于存在尖角而导致的RCS突变。
实际使用过程中，目标及转台安装在本发明低RCS金属支架的顶端。转台可以在支架顶端转动。转台可以直接设置在支架的顶面上，并在顶面上转台；当然，也可以使支架的顶面与水平面之间不平行，转台可以在顶面上方以及顶面与水平面之间的夹角范围内转台。在图1至图4示出的实施例中，顶面与水平面之间呈锐角夹角，位于前缘的顶面的一侧高于位于后缘的一侧。由于位于前缘的顶面的一侧高于位于后缘的一侧，一方面，当转台向下转动时不会受到阻碍，另一方面，能够使目标及转台朝向背对于支架倾斜方向的方向倾斜，从而使包括目标、转台及支架的整个结构更加平稳。顶面与水平面之间的夹角越大，转台的转动范围越大，优选地，顶面与水平面之间的锐角夹角θ为0～30°。
低RCS金属支架在高度方向上的倾斜角度越大，低RCS金属支架的前缘与水平面之间的夹角α以及低RCS金属支架的后缘与水平面之间的夹角β越小，优选地，α为55°±2°，和/或，β为65°±2°。
图4是本发明优选实施例中低RCS金属支架的示意图；图5a是一个实施例中沿着中X线的横截面示意图，图5b是另一个实施例中沿着中X线的横截面示意图。前缘角λ2或后缘角λ1越小，低RCS金属支架的垂直极化越好，但是水平极化越差。本领域技术人员可以根据低RCS金属支架的实际服役环境选择合适的前缘角λ2和后缘角λ1。优选地，前缘角λ2为30.2°～100.2°，和/或，后缘角λ1为100.2°～30.2°。
与现有技术相比，本发明采用具有筝形横截面的低RCS金属支架，不仅具有很好的表面电流导向作用，在较大频域内获得低散射效果，而且由于采用通用化设计，还能够适用于各种大型电磁散射测试场支架系统。此外，由于本发明的支架横截面均为平面、没有曲率过度，因此方便加工制作，加工成本低。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (8)

1.一种具有筝形横截面的低RCS金属支架，所述低RCS金属支架在高度方向上朝一侧倾斜，其横截面面积从上而下均匀增加；其特征在于：
所述低RCS金属支架的横截面为筝形，所述筝形关于所述低RCS金属支架的倾斜方向对称。
2.如权利要求1所述的低RCS金属支架，其特征在于，所述筝形的边长满足如下关系：
A c o s λ 1 2 + B c o s λ 2 2 = L + H t a n β - H t a n α
式中，A为位于低RCS金属支架后缘的筝形的边长，B为位于低RCS金属支架前缘的筝形的边长，L为低RCS金属支架底面长对角线的长度，H为筝形所在平面的高度，单位为m；λ1为后缘角，即位于低RCS金属支架后缘的筝形的两条边之间的夹角，λ2为前缘角，即位于低RCS金属支架前缘的筝形的两条边之间的夹角，单位为°；α为低RCS金属支架的前缘与水平面之间的夹角，β为低RCS金属支架的后缘与水平面之间的夹角，单位为°；其中，前缘是指低RCS金属支架的朝向倾斜方向的一侧，后缘是指低RCS金属支架的背对倾斜方向的一侧。
3.如权利要求2所述的低RCS金属支架，其特征在于，所述筝形的后缘角采用曲率过度；或者，
所述筝形的除了所述前缘角和所述后缘角之外的其他两个内角采用曲率过度；或者，
所述筝形的除了所述前缘角之外的其他三个内角全部采用曲率过度。
4.如权利要求2或3所述的低RCS金属支架，其特征在于，所述低RCS金属支架的顶面与水平面之间不平行。
5.如权利要求4所述的低RCS金属支架，其特征在于，所述顶面与水平面之间呈锐角夹角，位于前缘的所述顶面的一侧高于位于后缘的一侧。
6.如权利要求5所述的低RCS金属支架，其特征在于，所述顶面与水平面之间的锐角夹角为0～30°。
7.如权利要求2或3所述的低RCS金属支架，其特征在于，α为55°±2°，和/或β为65°±2°。
8.如权利要求2或3所述的低RCS金属支架，其特征在于，所述前缘角为30.2°～100.2°，和/或，所述后缘角为100.2°～30.2°。
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