CN110489886B - 一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法 - Google Patents

一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法，包括在软件仿真平台构建暗室，测试空暗室的电磁场能量值E0；测试标准体在暗室环境中的电磁场能量值E1；测试待测目标在暗室环境中的电磁场能量值E2；最后计算待测目标的RCS。根据待测目标的RCS和实际的RCS的偏差，调整暗室的参数，直至待测目标的RCS和实际的RCS的偏差在一定范围内，根据调整后暗室的参数建造实际暗室。本发明借助软件仿真技术在暗室制造前计算待测目标的RCS值，可以检验暗室的设计是否满足实际的RCS指标标准，方法简单，大大降低了微波暗室设计的时间和成本要求，提高了暗室设计的质量。

Description

一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法
技术领域
本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法。
背景技术
随着微波测试仪器日新月异的进步，雷达散射截面(RCS)测量技术已经发展到了一个相当高的水平。除了常规的室内、室外测量以外，利用抛物面紧缩场进行缩距测量均已发展到相当成熟的阶段，而且正在向着更高的测量精度和更完善的测试功能发展。
微波暗室包括屏蔽室、吸波材料等组成，屏蔽室由屏蔽壳体、屏蔽门、通风波导窗各类电源滤波器等组成，为了使微波暗室满足测试要求，需要前期的设计和后期的制造，需要投入人力和物力，成本高。
发明内容
本发明提供了一种紧缩场RCS软件测量方法，通过测试待测目标的RCS值，为微波暗室的建造提供了科学依据。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法，包括如下步骤：
1)在软件仿真平台构建暗室；
2)测试空暗室的电磁场能量值E0；
3)测试标准体在暗室环境中的电磁场能量值E1；
4)测试待测目标在暗室环境中的电磁场能量值E2；
5)根据公式1计算待测目标的RCS:
RCS＝[(E2-E0)/(E1-E0)]×rcs 公式1
其中：rcs为标准体的RCS；
6)根据步骤5)待测目标的RCS和实际的RCS的偏差，调整暗室的参数，直至待测目标的RCS和实际的RCS的偏差在一定范围内，根据调整后暗室的参数建造实际暗室。
作为本发明的优化方案，标准体为金属球体或者金属板。
作为本发明的优化方案，待测目标放置在静区，静区由天线发射的电磁波经抛物面反射后呈平面波射出形成。
本发明具有积极的效果：本发明借助软件仿真技术在暗室制造前计算待测目标的RCS值，可以检验暗室的设计是否满足实际的RCS指标标准，方法简单，大大降低了微波暗室设计的时间和成本要求，提高了暗室设计的质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的整体流程图；
图2是单反射面紧缩场原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种紧缩场RCS软件测量方法，包括如下步骤：
1)在软件仿真平台构建暗室；暗室的构造包括墙壁，吸波材料(涂层)，双曲反射面。在Rainbow EM仿真平台构建几何模型，暗室几何模型准备好之后，就是添加反射面，反射面的构建也是可以通过外部CAD格式导入或者在仿真平台直接建模。最后就是设置好涂层吸波材料的软件属性，从而完成暗室的构建。
2)测试空暗室的电磁场能量值E0；测试时，在RainbowEM平台放置发射天线，设置天线类型以及工作频率，在发射天线位置附近放置接收器，用来接收发射天线电磁场能量。空暗室的电磁场能量值E0是指不放置任何待测目标，由天线发射电磁波后经反射面和暗室墙壁散射后，被接收器接收到的电磁场能量值。
3)测试标准体在暗室环境中的电磁场能量值E1；在Rainbow EM平台构建几何模型球体或者立方体作为标准体，标准体的电磁场能量值测试过程是由天线发射电磁波后经由反射面，标准体和暗室墙壁散射后，被接收器接收到的电磁场能量值。
4)测试待测目标在暗室环境中的电磁场能量值E2；在Rainbow EM平台导入或者构建待测目标几何模型，待测目标的RCS值已知(通过实测或者软件仿真获得)。待测目标的电磁场能力值测试过程是由天线发射电磁波后经由反射面，待测目标和暗室墙壁散射后，被接收器接收到的电磁场能量值。
5)根据公式1计算待测目标的RCS:
RCS＝[(E2-E0)/(E1-E0)×rcs 公式1
其中：rcs为标准体的RCS。标准体的RCS是已知值，通过公式Ei＝(E1-E0)/rcs，可以获取Ei，即天线入射电磁场能量值。从而得出待测目标的RCS，
RCS＝[(E2-E0)/(E1-E0)]×rcs
6)根据测试的RCS值和真实RCS值对比，如果发现偏差较大，可以通过RainbowEM软件提供的光线诊断工具检查可能导致问题的原因，从而调整暗室结构、吸波材料和反射面，重新一轮仿真，直到仿真结果得出的RCS值和真实RCS值在允许的误差范围内为止。
通过计算待测目标的RCS值，可以检验暗室的设计是否满足实际的RCS测试需求，大大降低了微波暗室设计的时间和成本要求，提高了暗室设计的质量。
其中，标准体为金属球体或者金属板。如图2所示，待测目标放置在静区，静区由天线发射的电磁波经抛物面反射后呈平面波射出形成。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)在软件仿真平台构建暗室；
2)测试空暗室的电磁场能量值E0；
3)测试标准体在暗室环境中的电磁场能量值E1；
4)测试待测目标在暗室环境中的电磁场能量值E2；
5)根据公式1计算待测目标的RCS:
RCS＝[(E2-E0)/(E1-E0)]×rcs 公式1
其中：rcs为标准体的RCS；
6)根据步骤5)待测目标的RCS和实际的RCS的偏差，调整暗室的参数，直至待测目标的RCS和实际的RCS的偏差在一定范围内，根据调整后暗室的参数建造实际暗室。
2.根据权利要求1所述的一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法，其特征在于：所述的标准体为金属球体或者金属板。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于软件仿真紧缩场暗室设计方法，其特征在于：待测目标放置在静区，所述的静区由天线发射的电磁波经抛物面反射后呈平面波射出形成。
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