CN107577854A - 一种箔条弹频率响应曲线的计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箔条弹频率响应曲线的计算方法，包括如下步骤：设置需要仿真的电磁波频率区间，每个箔条弹里包含有多种尺寸的箔条丝，计算每个尺寸下箔条丝在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线；将各个尺寸箔条丝得到的电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线进行叠加合成，得到箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线；将得到的箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线根据鸟巢效应进行调整，调整曲线相应参数即可。本发明计算方法整个过程不需要人工参与，最终形成的曲线图和实际情况下的曲线基本没有误差。

Description

一种箔条弹频率响应曲线的计算方法

技术领域

本发明涉及一种箔条弹频率响应曲线的计算方法。

技术背景

针对雷达电子对抗中的无源干扰方，常用不同数量不同长度的半波长箔条丝组成不同配方的箔条弹。此种箔条配方弹常作为战机、舰艇或坦克等武器的自卫武器进行装备，在被空空导弹或地空导弹进行攻击时，发射箔条弹用于干扰导弹导引头的电磁波，形成假目标以引偏导弹，完成电子对抗。不同长度的箔条丝针对不同的电磁频率会产生不同大小的电磁散射。目前箔条弹响应曲线的算法均需要人工过多参与结果调整，其算法主要采用半波等效的方式求每根箔条丝的频率响应曲线，该方法先针对每种箔条丝的半波长处的频率作为计算点进行计算，其他点的计算需要根据人工设置的有效带宽进行多次的插值计算。而这些人工设置的有效带宽需要人工查询不同长度和直径下的系数并结合个人经验才能给出。同时在合成时需要给予不同箔条丝的不同的扩散率，扩散率往往也很难给出合理的值，往往都设置成同等的扩散率。整个过程大多需要人工参与，最终形成的曲线图和实际情况下的曲线具有较大的误差。同时产生的结果图无法进行线宽、颜色等设置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种箔条弹频率响应曲线的计算方法，该计算方法能够计算由不同数量不同长度的箔条丝所组成的箔条弹针对不同频率的电磁波的频率响应大小，并针对一段频率的电磁波形成频率响应曲线。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种箔条弹频率响应曲线的计算方法，包括如下步骤：

步骤1，设置需要仿真的电磁波频率区间，每个箔条弹里包含有多种尺寸(长度)的箔条丝，计算每个尺寸下箔条丝在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线；

步骤2，将各个尺寸箔条丝得到的电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线进行叠加合成，得到箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线；

步骤3，将步骤2得到的箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线根据鸟巢效应进行调整，调整曲线相应参数即可。

其中，步骤1中，计算每个尺寸下箔条丝在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线，频率响应曲线可用雷达散射强度RCS值来表示，雷达散射强度RCS值的表达式为其中，表示其中一个尺寸(长度)下箔条丝的平均雷达散射强度RCS值，k＝2π/λ，l为箔条的长度，θ是回波和天线的夹角，G是回波增益，将电磁波频率区间中的各个频率点按照频率和波长的关系转换为波长λ，代入公式即可求得该尺寸下该频率区间各频率点上的RCS值，连接各频率点上对应的RCS值，即可获得该尺寸下该频率区间上的频率响应曲线；频率和波长的关系为λ＝C/f，C为常数(光速)，f为频率。

其中，公式中的θ需要从0°到360°分别代入公式计算，计算完成后再进行平均，得到任意角度下的RCS值。

得到箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线，在计算过程中，由于箔条频率带宽(靠近第一谐振频率，雷达截面大于其最大值的1/2时的频率范围)随着长细比(箔条长度与直径比)的减小而缓慢增加。在算法中建立百分比带宽(带宽对谐振频率的比值，用百分比表示)和箔条长细比之间的对应数据表，在应用时进行查表。

其中，步骤2中，将各个尺寸箔条丝得到的电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线进行叠加合成，叠加合成的方式为将各频率点上对应的RCS值进行直接相加。

其中，根据实测的多次试验，获得鸟巢效应在不同长度不同频率下的RCS值，由此建立对应的表，计算时，通过查表法进行曲线参数的修正。

与现有技术相比，本发明技术方案具有的有益效果为：

本发明计算方法直接采用积分方程法来获得箔条散射系数，将长宽比作为参数输入算法，无需根据长宽比查表求系数并结合人工经验进行设置；另外，能一次计算得到箔条丝所有频率点的频响值，而现有技术只能求出箔条丝半波长整数倍的频率点的值，其他值需要多次插值计算得到；再者，本发明计算方法结合了鸟巢效应进行曲线的参数调整；最后，整个计算过程中无须人工调整，处理工作量急剧减小，不存在人工操作出错率，而且最终形成的曲线和实际情况下的曲线基本一致。

附图说明

图1为本发明箔条弹频率响应曲线的计算方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明所要求的保护范围并不局限于此。

如图1所示，本发明的箔条弹频率响应曲线的计算方法，设置需要仿真的电磁波频率区间，每个箔条弹里包含有多种尺寸的箔条丝，计算每个尺寸下箔条丝在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线；将各个尺寸箔条丝得到的电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线进行直接叠加合成，得到箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线；将得到的箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线根据鸟巢效应进行调整，调整曲线相应参数即可。

具体包括如下步骤：

步骤1，设置箔条弹组成参数，需要设置每一种箔条丝的长度、数量和长宽比；设置需要仿真的电磁波频率区间，需要设置电磁波频率区间的起点和终点；

步骤2，针对每一种尺寸箔条丝求其在电磁波频率区间内每一个频率点的频率响应大小，形成该种箔条丝在该电磁波频率区间内的频率响应曲线；点击单根箔条频率响应曲线计算模块，自动生成所设电磁波区间内的每一种尺寸箔条丝的频率响应曲线；

步骤3，在电磁波频率区间内每一个频率点上对每一种尺寸的箔条丝进行叠加合成，最终形成该型号箔条弹的频率响应曲线；采用箔条弹合成频率响应曲线计算模块，自动对所设电磁波区间内的每一种箔条丝的频率响应曲线进行叠加，得到合成后的箔条弹频率响应曲线；

步骤4，设置鸟巢效应比，根据该参数，重新调整频率响应曲线；通过查表对箔条弹频率响应曲线进行鸟巢效应调整(即自动对频率响应曲线进行幅度调整)。

最后，对生成的频率响应曲线进行颜色，线宽，说明文字等参数调整；将调整后的频率响应曲线图进行输出。

本发明计算方法能够分别求出每一种尺寸箔条丝的频率响应曲线，并合成不同数量不同长度的箔条丝组成的箔条弹的频率响应曲线，使得求箔条弹的频率响应曲线成为可能。另外，在计算的同时能够方便的对输出的每种尺寸箔条丝的频率响应曲线和总的箔条弹频率响应曲线分别进行线宽、颜色、说明文字等操作。本发明计算方法整个过程不需要人工参与，最终形成的曲线和实际情况下的曲线基本没有误差。

显然，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神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中。

Claims (5)

1.一种箔条弹频率响应曲线的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，设置需要仿真的电磁波频率区间，每个箔条弹里包含有多种尺寸的箔条丝，计算每个尺寸下箔条丝在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线；

步骤2，将各个尺寸箔条丝得到的电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线进行叠加合成，得到箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线；

步骤3，将步骤2得到的箔条弹在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线根据鸟巢效应进行调整，调整曲线相应参数即可。

2.根据权利要求1所述的箔条弹频率响应曲线的计算方法，其特征在于：步骤1中，计算每个尺寸下箔条丝在电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线，频率响应曲线可用雷达散射强度RCS值来表示，雷达散射强度RCS值的表达式为：其中，表示其中一个尺寸下箔条丝的平均雷达散射强度RCS值，k＝2π/λ，l为箔条的长度，θ是回波和天线的夹角，G是回波增益，

将电磁波频率区间中的各个频率点按照频率和波长的关系转换为波长λ，代入公式即可求得该尺寸下该频率区间各频率点上的RCS值，连接各频率点上的RCS值，即可获得该尺寸下该频率区间上的频率响应曲线。

3.根据权利要求2所述的箔条弹频率响应曲线的计算方法，其特征在于：公式中的θ为从0°到360°分别带入公式计算，计算完成后再进行平均，得到任意角度下的RCS值。

4.根据权利要求1所述的箔条弹频率响应曲线的计算方法，其特征在于：步骤2中，将各个尺寸箔条丝得到的电磁波频率区间各个频率点的频率响应曲线进行叠加合成，叠加合成的方式为将各频率点上对应的RCS值进行直接相加。

5.根据权利要求1所述的箔条弹频率响应曲线的计算方法，其特征在于：步骤3中，根据实测的多次试验，获得鸟巢效应在不同长度不同频率下的RCS值，由此建立对应的表，计算时，通过查表法进行曲线参数的修正。