CN109444821B - 一种极化可控的角反射器 - Google Patents

一种极化可控的角反射器 Download PDF

Info

Publication number
CN109444821B
CN109444821B CN201910006981.3A CN201910006981A CN109444821B CN 109444821 B CN109444821 B CN 109444821B CN 201910006981 A CN201910006981 A CN 201910006981A CN 109444821 B CN109444821 B CN 109444821B
Authority
CN
China
Prior art keywords
corner reflector
metal strips
panels
polarization
height
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910006981.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109444821A (zh
Inventor
朱超颖
崔闪
闫华
李胜
王超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Environmental Features
Original Assignee
Beijing Institute of Environmental Features
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Environmental Features filed Critical Beijing Institute of Environmental Features
Priority to CN201910006981.3A priority Critical patent/CN109444821B/zh
Publication of CN109444821A publication Critical patent/CN109444821A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109444821B publication Critical patent/CN109444821B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种极化可控的角反射器，所述角反射器的一实施方式包括：具有三块面板的三面角反射器、以及平行设置在所述三块面板之一的多根金属条；其中，所述三块面板两两垂直；每一金属条为高度相等、宽度相等的长方体，所述多根金属条等间距地排列在所述三块面板中一块面板的内表面，排列方向与该面板的一条直角边一致；在保持所述多根金属条的排列间距和宽度不变、改变所述多根金属条的高度时：所述角反射器的同极化雷达散射截面RCS分量以及交叉极化RCS分量都发生改变。该实施方式能够实现角反射器的极化可控以及极化比的可调节。

Description

一种极化可控的角反射器
技术领域
本发明涉及电磁特性领域，尤其涉及一种极化可控的角反射器。
背景技术
角反射器是反射器的一类，是由相互垂直的金属面组成的刚性结构。角反射器是一种无源反射器，具有极强的回波反射特性，最常用的角反射器有三角形三面角反射器和正方形三面角反射器。
传统的角反射器由于在较宽的角度范围内具有很强的后向雷达散射截面RCS(Radar Cross Section)而被用作RCS增强器、定标体或靶标体，广泛应用于海上搜救、室内外目标特性测试、目标靶标等领域。
在靶标体应用中，传统角反射器由于其交叉极化(cross-polarization)响应远低于同极化(co-polarization)响应，甚至可以忽略不计，因此在靶标应用中只能模拟目标的同极化响应，对目标交叉极化响应的模拟能力不足。而当前靶标体应用中要求角反射器同时具备同极化和交叉极化的模拟能力，并且可以根据实际需要对交叉极化和同极化的极化比进行调节，当前的角反射器无法做到这一点。
因此，亟需一种能够实现极化可控的角反射器，以增强角反射器应用的灵活性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何实现角反射器极化可控以及极化比可调节的问题。
为了解决上述技术问题，在一个方面，本发明提供了一种极化可控的角反射器。
本发明实施例的极化可控的角反射器可包括：具有三块面板的三面角反射器、以及平行设置在所述三块面板之一的多根金属条；其中，所述三块面板两两垂直；每一金属条为高度相等、宽度相等的长方体，所述多根金属条等间距地排列在所述三块面板中一块面板的内表面，排列方向与该面板的一条直角边一致；在保持所述多根金属条的排列间距和宽度不变，改变所述多根金属条的高度时；或者，保持排列方向和排列间距，将所述多根金属条更换为平行排列在该面板内表面的多根高度相等、宽度相等的新的金属条时；其中，所述新的金属条与所述多根金属条的宽度相等，所述新的金属条与所述多根金属条的高度不等：所述角反射器的同极化雷达散射截面RCS分量以及交叉极化RCS分量都发生改变。
优选地，所述多根金属条设置在三面角反射器一个侧立板的内表面。
优选地，所述多根金属条的排列方向平行于水平面。
优选地，所述角反射器交叉极化RCS分量与同极化RCS分量的比值Ratio符合以下公式：
Figure BDA0001935838380000021
其中，h0为所述多根金属条高度与电磁波波长的比值。
优选地，所述三面角反射器为：三角形三面角反射器或者正方形三面角反射器。
在另一方面，本发明提供了一种角反射器。
本发明实施例的角反射器可包括：具有三块面板的三面角反射器、以及平行设置在所述三块面板之一的多根金属条；其中，所述三块面板两两垂直；每一金属条为高度相等、宽度相等的长方体，所述多根金属条等间距地排列在所述三块面板中一块面板的内表面，排列方向与该面板的一条直角边一致。
优选地，所述多根金属条设置在三面角反射器一个侧立板的内表面。
优选地，所述多根金属条的排列方向平行于水平面。
优选地，在保持所述多根金属条的排列间距和宽度不变时，所述多根金属条的高度由以下公式确定：
Figure BDA0001935838380000031
其中，h0为所述多根金属条高度与电磁波波长的比值，Ratio为交叉极化RCS分量与同极化RCS分量的比值。
优选地，所述三面角反射器为：三角形三面角反射器或者正方形三面角反射器。
本发明的上述技术方案具有如下优点：在本发明实施例中，提供了一种基于金属条高度的极化可控角反射器，解决了传统角反射器对交叉极化模拟能力的不足。具体地，本发明在传统角反射器侧立面的内表面增加周期排列的多根长方体金属条，通过调节金属条高度可以获取多种交叉极化与同极化的极化比。实际应用中，可根据实际需要，选取合适的金属条高度，得到期望的同极化分量与交叉极化分量，实现对角反射器极化分量的控制。此外，本发明进一步给出金属条高度的选取公式。本发明满足了同时对同极化和交叉极化进行模拟的要求，克服了传统角反射器交叉极化模拟能力不足的缺陷，增强了角反射器的应用灵活性，为靶标模拟增加了有力手段，具有重要的工程应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例的三面角反射器示意图；
图2是本发明实施例的极化可控的角反射器结构示意图；
图3是本发明实施例的金属条排列示意图；
图4是本发明实施例的极化可控的角反射器极化比随金属条高度变化示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2是本发明实施例的极化可控的角反射器结构示意图。如图2所示，本发明实施例的极化可控的角反射器可包括：三面角反射器以及多根金属条10。
具体地，三面角反射器的结构可如图1所示，其具有三块两两垂直的面板，即使用时与水平面平行的底板以及底板之上的两块侧立板。可以理解，底板、侧立板仅用于反映三块面板的实际位置，并不对面板的几何特征和结构特征进行限制。一般地，三面角反射器可以是较为常用的三角形三面角反射器或者正方形三面角反射器，前者的面板均为三角形，后者的面板均为正方形。
在本发明实施例中，多根金属条10平行、等间距地排列在三面角反射器的任一面板的内表面(即角反射器内部的表面)，排列方向与该面板的一条直角边一致。相邻的金属条之间可形成凹槽，凹槽高度等于金属条高度。特别地，在本发明实施例中，对于正方形三面角反射器来说，其任一面板的直角边为与其它面板相交的边。对于三角形三面角反射器来说，从图2中(图2中下方面板为底板)可以看到，若金属条排列在右方侧立板，则其排列方式为平行于水平面(即X、Y轴组成的平面)或者垂直于水平面。此外，每一金属条10为高度相等、宽度相等的长方体。可以理解，对于金属条10所在面板来说，上述高度对应垂直该面板内表面的方向(例如图2中的X轴方向)，宽度对应该面板内表面垂直于上述排列方向的方向(例如图2中的Z轴方向)，长度对应该面板内表面平行于上述排列方向的方向(例如图2中的Y轴方向)。也就是说，在图2中，以任一金属条10在X轴方向的尺寸作为其高度、Z轴方向的尺寸作为其宽度、Y轴方向的尺寸作为其长度。需要说明的是，本发明中各种尺寸的相同或者相等均基于一定误差范围，并不意味着绝对相同或者绝对相等。
图3是本发明实施例的金属条排列示意图，其与图2金属条的位置相对应。在图3中，金属条的高度为h，宽度为(d-a)，多根金属条的排列间距为d，Y轴指向纸面内部，其中，h、d、a均为正数。
作为一个优选方案，可将上述多根金属条设置在三面角反射器一个侧立板的内表面，将金属条的排列方向平行于水平面。此时，可根据实际需求，将角反射器在俯仰角30度到80度、方位角20度到70度范围内的RCS均值(例如算数平均值)作为考察目标，将加装不同高度金属条的角反射器的极化比(即交叉极化RCS均值与同极化RCS均值之比)统计如下表。
金属条高度 极化比
0(即不加金属条) 0.0266
0.1λ 0.2051
0.2λ 0.6855
0.3λ 1.1753
0.4λ 1.2899
0.5λ 0.8719
其中，λ为电磁波的波长。
将角反射器极化比随金属条高度的变化情况绘制为曲线即形成图4所示曲线。在图4中，横坐标为金属条高度与电磁波波长的比值，纵坐标为角反射器的极化比。
此外，角反射器极化比与金属条高度的对应关系可表示为如下公式：
Figure BDA0001935838380000051
其中，h0为上述多根金属条高度与电磁波波长的比值，其数值可在0到0.5之间。Ratio为角反射器交叉极化RCS分量与同极化RCS分量的比值(即极化比)。
具体应用中，可基于上述公式选取金属条高度，以控制角反射器同极化分量与交叉极化分量的大小，使角反射器达到所需极化比。一般地，有如下两种方法调整金属条高度：
1.预先将每一金属条设计为高度可变结构。调整时，保持上述多根金属条的排列间距和宽度不变，改变金属条的高度。
2.若金属条高度不可变，则可在固定排列间距和宽度的前提下，更换为高度不同的金属条。具体地，在调整时，保持排列方向和排列间距，将上述多根金属条更换为平行排列在该面板内表面的多根高度相等、宽度相等的新的金属条时；其中，上述新的金属条与上述多根金属条的宽度相等，上述新的金属条与上述多根金属条的高度不等。
通过上述设置，即可实现金属条高度的调整，从而使角反射器实现对同极化和交叉极化的模拟。
在本发明实施例中，进一步提供一种角反射器，其包括：具有三块面板的三面角反射器、以及平行设置在所述三块面板之一的多根金属条；其中，所述三块面板两两垂直；每一金属条为高度相等、宽度相等的长方体，所述多根金属条等间距地排列在所述三块面板中一块面板的内表面，排列方向与该面板的一条直角边一致。
较佳地，所述多根金属条设置在三面角反射器一个侧立板的内表面，所述多根金属条的排列方向平行于水平面。在这种结构中，保持所述多根金属条的排列间距和宽度不变时，所述多根金属条的高度由以下公式确定：
Figure BDA0001935838380000061
其中，h0为所述多根金属条高度与电磁波波长的比值，Ratio为交叉极化RCS分量与同极化RCS分量的比值。
具体应用中，所述三面角反射器可以是三角形三面角反射器或者正方形三面角反射器。
综上所述，在本发明实施例的技术方案中，提供了一种基于金属条高度的极化可控角反射器，解决了传统角反射器对交叉极化模拟能力的不足。具体地，本发明在传统角反射器侧立面的内表面增加周期排列的多根长方体金属条，通过调节金属条高度可以获取多种交叉极化与同极化的极化比。实际应用中，可根据实际需要，选取合适的金属条高度，得到期望的同极化分量与交叉极化分量，实现对角反射器极化分量的控制。此外，本发明进一步给出金属条高度的选取公式。本发明满足了同时对同极化和交叉极化进行模拟的要求，克服了传统角反射器交叉极化模拟能力不足的缺陷，增强了角反射器的应用灵活性，为靶标模拟增加了有力手段，具有重要的工程应用价值。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种极化可控的角反射器，其特征在于，包括：具有三块面板的三面角反射器、以及平行设置在所述三块面板之一的多根金属条；其中，
所述三块面板两两垂直；
每一金属条为高度相等、宽度相等的长方体，所述多根金属条等间距地排列在所述三块面板中一块面板的内表面，排列方向与该面板的一条直角边一致；
在保持所述多根金属条的排列间距和宽度不变，改变所述多根金属条的高度时；或者，保持排列方向和排列间距，将所述多根金属条更换为平行排列在该面板内表面的多根高度相等、宽度相等的新的金属条时；其中，所述新的金属条与所述多根金属条的宽度相等，所述新的金属条与所述多根金属条的高度不等：
所述角反射器的同极化雷达散射截面RCS分量以及交叉极化RCS分量都发生改变；
所述多根金属条设置在三面角反射器一个侧立板的内表面，所述多根金属条的排列方向平行于水平面；
所述角反射器交叉极化RCS分量与同极化RCS分量的比值Ratio符合以下公式：
Figure FDA0002556894040000011
其中，h0为所述多根金属条高度与电磁波波长的比值。
2.根据权利要求1所述的角反射器，其特征在于，所述三面角反射器为：三角形三面角反射器或者正方形三面角反射器。
3.一种角反射器，其特征在于，包括：具有三块面板的三面角反射器、以及平行设置在所述三块面板之一的多根金属条；其中，
所述三块面板两两垂直；
每一金属条为高度相等、宽度相等的长方体，所述多根金属条等间距地排列在所述三块面板中一块面板的内表面，排列方向与该面板的一条直角边一致；
所述多根金属条设置在三面角反射器一个侧立板的内表面，所述多根金属条的排列方向平行于水平面；
在保持所述多根金属条的排列间距和宽度不变时，所述多根金属条的高度由以下公式确定：
Figure FDA0002556894040000021
其中，h0为所述多根金属条高度与电磁波波长的比值，Ratio为交叉极化RCS分量与同极化RCS分量的比值。
4.根据权利要求3所述的角反射器，其特征在于，所述三面角反射器为：三角形三面角反射器或者正方形三面角反射器。
CN201910006981.3A 2019-01-04 2019-01-04 一种极化可控的角反射器 Active CN109444821B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910006981.3A CN109444821B (zh) 2019-01-04 2019-01-04 一种极化可控的角反射器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910006981.3A CN109444821B (zh) 2019-01-04 2019-01-04 一种极化可控的角反射器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109444821A CN109444821A (zh) 2019-03-08
CN109444821B true CN109444821B (zh) 2020-10-30

Family

ID=65542530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910006981.3A Active CN109444821B (zh) 2019-01-04 2019-01-04 一种极化可控的角反射器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109444821B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111326863A (zh) * 2020-03-05 2020-06-23 北京环境特性研究所 一种多频段全极化角反射器设计方法
CN111430932B (zh) * 2020-04-09 2021-09-03 南京理工大学 一种极化扭转有源角反射方向回溯系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105119059A (zh) * 2015-08-03 2015-12-02 北京环境特性研究所 一种降低三角形反射器rcs的曲面三角形反射器和方法
CN205691764U (zh) * 2016-05-31 2016-11-16 北京环境特性研究所 一种rcs主瓣方向可调的角反射器
CN106646391A (zh) * 2017-01-03 2017-05-10 北京环境特性研究所 一种rcs主瓣俯仰向宽度可调的角反射器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724436A (en) * 1986-09-22 1988-02-09 Environmental Research Institute Of Michigan Depolarizing radar corner reflector
SU1806431A3 (ru) * 1990-04-23 1993-03-30 Жуpabлeb Bлaдиmиp Бopиcobич Paдиoлokaциohhый otpaжateль
CN102662206B (zh) * 2012-05-23 2014-09-17 北京科技大学 角反射器及角反射器阵列
CN203287519U (zh) * 2013-04-28 2013-11-13 中国人民解放军61489部队 轻质可折叠全方位角反射器
US9843104B2 (en) * 2015-02-27 2017-12-12 Viasat, Inc. Enhanced directivity feed and feed array
CN104682012B (zh) * 2015-03-14 2018-04-17 西安电子科技大学 渐变波纹加载的高增益低散射夹角反射面
CN204834888U (zh) * 2015-08-11 2015-12-02 中国电子科技集团公司第五十四研究所 强耦合宽带馈源阵列
CN105576367A (zh) * 2016-03-10 2016-05-11 西安电子科技大学 一种可折叠角反射器天线
CN107037407A (zh) * 2017-04-20 2017-08-11 北京环境特性研究所 一种rcs主瓣方位向宽度可调的角反射器
CN107728128B (zh) * 2017-08-29 2019-08-09 北京航天长征飞行器研究所 用于雷达散射特性增强的全方位角反射器的验证方法
CN108646222B (zh) * 2018-04-24 2020-04-07 北京环境特性研究所 一种雷达散射截面可见角域角反射器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105119059A (zh) * 2015-08-03 2015-12-02 北京环境特性研究所 一种降低三角形反射器rcs的曲面三角形反射器和方法
CN205691764U (zh) * 2016-05-31 2016-11-16 北京环境特性研究所 一种rcs主瓣方向可调的角反射器
CN106646391A (zh) * 2017-01-03 2017-05-10 北京环境特性研究所 一种rcs主瓣俯仰向宽度可调的角反射器

Also Published As

Publication number Publication date
CN109444821A (zh) 2019-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113097735B (zh) 一种多功能超表面及隐身天线
CN109444821B (zh) 一种极化可控的角反射器
CN108646222B (zh) 一种雷达散射截面可见角域角反射器
CN106848552B (zh) 基于空间相位补偿的圆极化天线阵结构及相位补偿方法
US20070069940A1 (en) Method and arrangement for reducing the radar cross section of integrated antennas
CN109765537B (zh) 一种极化可调节的角反射器和角反射器极化调节方法
CN104362435A (zh) 一种平面高增益微带反射阵列天线
CN206962022U (zh) Ka、W波段双频双线极化频率选择表面
CN105470655A (zh) 毫米波一维单脉冲双平面反射天线
CN108682968B (zh) 一种单馈源三波束低rcs的超表面夹角反射面天线
Salazar et al. Edge diffractions impact on the cross polarization performance of active phased array antennas
CN104157962A (zh) 一种超宽带小型化波束赋形天线
CN111969325B (zh) 基于滤波天线的频率选择表面单元及频率选择表面
US9397408B2 (en) Antenna array
CN110739540A (zh) 一种人工电介质
CN111326863A (zh) 一种多频段全极化角反射器设计方法
Zhang et al. Aperture efficiency and mode constituent analysis for OAM vortex beam generated by digital metasurface
CN111463568B (zh) 一种120°扇区双极化宽频带高增益天线
CN110707431B (zh) 一种基于共面双向叉指贴片结构的人工电介质表面
EP0739051B1 (en) A layered antenna
US5134413A (en) Segmented cylindrical corner reflector
CN104882681A (zh) 圆极化天线及其制作方法
CN108054516B (zh) 一种频率响应稳定的频率选择表面
Bailey Mutual coupling between circular waveguide-fed apertures in a rectangular ground plane
Sun et al. Investigation of a radome of phased array antenna based on FSS

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant