CN109633286A - 一种具有电磁测试特性的载体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有电磁测试特性的载体，包括外表面和包络曲面，所述外表面与包络曲面共边线形成载体，所述外表面上设置有机舱腔体，所述机舱腔体内设置有天线安装腔体；所述外表面包括两个尖点、上轮廓线以及下轮廓线，两个所述尖点为上轮廓线与下轮廓线的交点，两个所述尖点位于机舱腔体相对的两侧；所述上轮廓线上任意一点的切线与两个尖点的连线的夹角小于四十五度，所述下轮廓线上任意一点的切线与两个尖点的连线的夹角小于四十五度；所述外表面与包络曲面共边线形成的载体呈橄榄状；所述机舱腔体为梯形凹腔，两个所述尖点分别位于梯形凹腔的两腰外侧，解决了天线在装机条件下受周围结构的影响，难以准确测试其电磁散射特性的问题。

Description

一种具有电磁测试特性的载体

技术领域

本发明涉及电磁测试特性领域，具体的说，是一种具有电磁测试特性的载体。

背景技术

随着航空电子技术及现代科学技术的发展，隐身技术在军事以及民用的重要性越来越显著。世界各国在这方面做了许多工作，并成功地将隐身技术应用于航空、航天等领域。隐身技术包括雷达波、红外、可见光及声隐身等，由于雷达探测系统的迅猛发展及其探测目标的可靠性，因此当前重点发展的是雷达波隐身技术。雷达隐身技术是通过减弱、抑制、吸收、偏转目标的雷达波，降低其雷达散射截面（Radar Cross Section），使其在一定范围内难以被敌方雷达识别和发现的技术。

当电磁波照射到物体上，它的能量会向各个方向发生散射，入射场和散射场共同形成了空间总场；从射线的方面来说，其中物体外表面的反射和不连续性导致的绕射等形成了散射场；从感应电流的方面来说，散射场主要来自于物体外表面的感应电磁流和电磁荷的二次辐射。而用于定量表征目标散射强弱的物理量称为目标对入射雷达波的有效散射截面积，通常称作目标的雷达散射截面或雷达截面，该截面是指雷达目标反射或散射能量时所通过的一个有效接收面积的口径。

近年我国航空航天领域发展迅猛，内埋天线的应用逐渐普及，对其装机条件下的电磁散射特性测试是一项非常重要的工作。受内埋装机条件的影响，天线在装机条件下受周围结构的影响，难以准确测试其电磁散射特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有电磁测试特性的载体，该载体的外表面和包络曲面将安装天线的机舱腔体包覆，而机舱腔体内安装天线，利用曲面能滤除电磁波的特性，设定特定曲面度的曲面将影响天线工作的特定频段的电磁波滤除，解决天线在装机条件下受周围结构的影响，难以准确测试其电磁散射特性的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种具有电磁测试特性的载体，包括外表面和包络曲面，所述外表面与包络曲面共边线形成载体，所述外表面上设置有机舱腔体，所述机舱腔体内设置有天线安装腔体。

优选地，所述外表面包括两个尖点、上轮廓线以及下轮廓线，两个所述尖点为上轮廓线与下轮廓线的交点，两个所述尖点位于机舱腔体相对的两侧。

优选地，所述上轮廓线与下轮廓线均为二阶曲线。

优选地，所述上轮廓线上任意一点的切线与两个尖点的连线的夹角小于四十五度，所述下轮廓线上任意一点的切线与两个尖点的连线的夹角小于四十五度。

优选地，所述外表面与包络曲面共边线形成的载体呈橄榄状。

优选地，所述机舱腔体为梯形凹腔，两个所述尖点分别位于梯形凹腔的两腰外侧。

优选地，所述包络曲面由人工电磁材料制成。

优选地，所述天线安装腔体位于机舱腔体的底部，所述天线安装腔体内设置有安装接口。

优选地，所述安装接口数量为四个。

工作原理及安装方法：

在包络曲面与外表面共边线形成的封闭的载体上，根据机舱实际外形在外表面上挖取机舱腔体，而被测试物则安装在机舱腔体内，而外表面的曲面形状则是根据被测试物表面的形状设计而成的曲面，保证被测试物被安装进机舱腔体时与外表面形成完整的曲面，而机舱腔体内部的梯形结构也是根据被测试物的外形而设计，令被测试物安装在机舱腔体内后与载体形成无间隙的整体，以保证被测试物在载体内进行测试时无晃动测试值才更加的准确，以免晃动影响测试结果，以及晃动造成被测试物与机舱腔体发生碰撞，损坏被测试物；而机舱腔体底部设置有安装接口，避免了接口外露造成外表面曲面不完整导致飞机飞行时产生紊流影响飞行；而外表面上的尖点为上轮廓线与下轮廓线的交点，两尖点分别位于梯形机舱腔体的两腰外侧，令两尖点位于被测试物的测试轴线上，从而使电磁波沿测试轴线方向投射在外表面上的有效面积最小，利用曲面具有空间滤波器的作用，将电磁杂波滤除；而将上轮廓线与下轮廓线上任意一点的切线与两个尖点的连线的夹角设置为小于四十五度，令外表面的弯曲程度较小，整个曲面较平缓，保证了低频电磁波的通过率，将高频的杂波滤除。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明采用外表面与包络曲面将机舱腔体包覆的结构，在腔体电磁散射测试中，很好的消除了腔体周围结构散射的杂波对测试结果的影响；

（2）本发明的包络曲面采用人工电磁材料制作，不仅吸收了腔体周围更宽频带的电磁散射波，而且降低了载体的重量。

（3）本发明的上轮廓线和下轮郭线上任意一点的切线与两个尖点的连线的夹角小于四十五度。

附图说明

图1为本发明载体的俯视图；

图2为本发明载体的轴视图；

其中1-外表面；2-尖点；3-上轮廓线；4-下轮廓线；5-机舱腔体；6-天线安装腔体；7-包络曲面。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1和2所示，一种具有电磁测试特性的载体，包括外表面1和包络曲面7，所述外表面1与包络曲面7共边线形成载体，所述外表面1上设置有机舱腔体5，所述机舱腔体5内设置有天线安装腔体6。

本发明为一种具有电磁测试特性的载体，在战机天线内埋进战机体内前，需先对天线进行测试，首先根据天线的形状设置机舱腔体5用于安装天线，而机舱腔体5由下部的包络曲面7和上部的外表面1包覆形成载体；机舱腔体5是从外表面1上开设的凹腔；天线安装进机舱腔体5后载体由于天线的填充，其外表面1形成完整的曲面，而曲面可作为空间滤波器将不需要的杂波滤除。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1和2所示，进一步的限定，所述外表面1包括两个尖点2、上轮廓线3以及下轮廓线4，两个所述尖点2为上轮廓线3与下轮廓线4的交点，两个所述尖点2位于机舱腔体5相对的两侧。其中两个尖点2位于被测试物的测试轴线上，而上轮廓线3绕两个尖点2的连线朝下轮廓线4旋转形成外表面1，以将机舱腔体5包覆在载体内。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1和2所示，进一步的限定，所述上轮廓线3与下轮廓线4均为二阶曲线。其中二阶曲线为两个不共心的射影线束，其对应直线的交点集及该两个线束的中心组成；而上轮廓线3与下轮廓线4均为二阶连续外凸曲线，但其摄影线束并不共心，上轮廓线3的两个射影线束靠近下轮廓线4，而下轮廓线4的两个射影线束靠近上轮廓线3，由此形成了两个凹面相向的曲线，且两曲线相交其交点即为两个尖点2；两个尖点2、上轮廓线3以及下轮廓线4形成了梭子状，而外表面1即由此梭子状的曲线组成的面，此形状的面影响电磁波的散射，相对于平面其能滤除特定频段的电磁波；由此可根据天线的工作需求设计外表面1的曲面度，从而将影响天线的电磁波滤除。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1和2所示，进一步的限定，所述上轮廓线3上任意一点的切线与两个尖点2的连线的夹角小于四十五度，所述下轮廓线4上任意一点的切线与两个尖点2的连线的夹角小于四十五度。其中外表面1是上轮廓线3绕两尖点2的连线向下轮廓线4旋转形成，上轮廓线3上任意一点的切线与两个尖点2的连线的夹角小于四十五度，保证了外表面1上任意一点的切线与两个尖点2的连线的夹角小于四十五度，而两个尖点2位于被测试物的测试轴线上，故射入外表面1上的电磁波的有效照射面积，相对于平面以及从外表面1的其它侧照射形成的有效面积大大减小，当有效照射面积变小后反射的电磁波也相应变小，增强了载体的隐身性能，且此设计的外表面1为较平缓的曲面其对中低频波的通透率高而高频波的通透率低，从而滤除高频杂波。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1和2所示，进一步的限定，所述外表面1与包络曲面7共边线形成的载体呈橄榄状。其中橄榄状的曲面，在天线工作频带内允许电磁波通过；在工作频带外，使电磁波被散射到其它方向，不但有效的减小了天线散射截面，而且大大的降低了天线受非工作频段电磁波的干扰；

值得说明的是：电磁波沿着照射轴线方向照射在外表面1上时，随着外表面1曲率半径的减小即弯曲程度的增加，柱面和锥面的频点向低频源移，透过率降低，弯曲程度的增加导致曲面的侧向散射增强，背向散射减弱。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1和2所示，进一步的限定，所述机舱腔体5为梯形凹腔，两个所述尖点2分别位于梯形凹腔的两腰外侧。

值得说明的是：电磁波沿两尖点2的连线照入，即两尖点2的连线为测试轴线，而机舱腔体5是根据被测试物的外形而设置，而当电磁波沿被测试物的斜边照射外表面1时，外表面1对中低频波的通透率最高，而高频波的通透率最低，在保证天线的强接收能力的同时滤除了不需要的高频杂波，以免天线工作时受高频杂波的影响。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1和2所示，进一步的限定，所述包络曲面7由人工电磁材料制成。其中人工电磁材料包括空心微珠吸波材料、碳纳米管吸波材料、导电高聚物吸波材料、纳米吸波材料以及智能隐身材料；空心微珠吸波材料，具有颗粒微细、中空、质轻、耐温高、绝缘、化学性能稳定的特性；碳纳米管吸波材料具有优良的吸波性能，同时具有质量轻、兼容性好、吸波频带宽的特点；导电高聚物吸波材料，具有质量轻、力学性能好、组成与结构容易控制、导电率变化范围很宽，在电磁波吸收方面具有很强的设计适应性；纳米吸波材料对电磁波特别是高频至光波频率范围内的电磁波具有优良的衰减性能；智能隐身材料够根据外界环境变化调节自身的结构和性能，并对环境作出最佳响应。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例8：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1和2所示，进一步的限定，所述天线安装腔体6位于机舱腔体5的底部，所述天线安装腔体6内设置有安装接口。

优选地，所述安装接口数量为四个。

本发明的安装接口根据被测试物的接口而设计，而设置在机舱腔体5的底部，令载体的外表面1保持完整的曲面，不影响飞机的飞行。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，包括外表面（1）和包络曲面（7），所述外表面（1）与包络曲面（7）共边线形成载体，所述外表面（1）上设置有机舱腔体（5），所述机舱腔体（5）内设置有天线安装腔体（6）。

2.根据权利要求1所述的一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，所述外表面（1）包括两个尖点（2）、上轮廓线（3）以及下轮廓线（4），两个所述尖点（2）为上轮廓线（3）与下轮廓线（4）的交点，两个所述尖点（2）位于机舱腔体（5）相对的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，所述上轮廓线（3）与下轮廓线（4）均为二阶曲线。

4.根据权利要求2或3所述的一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，所述上轮廓线（3）上任意一点的切线与两个尖点（2）的连线的夹角小于四十五度，所述下轮廓线（4）上任意一点的切线与两个尖点（2）的连线的夹角小于四十五度。

5.根据权利要求4任一项所述的一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，所述外表面（1）与包络曲面（7）共边线形成的载体呈橄榄状。

6.根据权利要求5所述的一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，所述机舱腔体（5）为梯形凹腔，两个所述尖点（2）分别位于梯形凹腔的两腰外侧。

7.根据权利要求6所述的一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，所述包络曲面（7）由人工电磁材料制成。

8.根据权利要求7所述的一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，所述天线安装腔体（6）位于机舱腔体（5）的底部，所述天线安装腔体（6）内设置有安装接口。

9.根据权利要求8所述的一种具有电磁测试特性的载体，其特征在于，所述安装接口数量为四个。