CN111929331B - 一种曲面吸波材料反射率现场测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曲面吸波材料反射率现场测试方法，包括测量被测装备表面吸波材料的散射参数，在所述被测装备表面的同一部位粘贴反射性能良好的金属导电布后测量粘贴金属导电布后的散射参数，移走所述装备，测量背景的散射参数，根据上述得到的三个散射参数进行数据处理，计算得到被测装备表面的吸波材料反射率。本发明提出的曲面吸波材料反射率测试方法能够准确测量曲面的吸波材料反射率，克服装备实际使用环境条件下无法进行表面吸波材料反射率现场测量的难题，为曲面吸波材料的吸波性能现场测量及性能评定提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及吸波材料反射率测量及评估领域，更具体的说，涉及一种曲面吸波材料反射率现场的测试方法。
背景技术
为实现装备的电磁隐身效果，隐身装备的表面涂敷了大量不同标号、不同规格、不同厚度的吸波材料。隐身装备交付用户使用一段时间后，涂敷于其上的吸波材料会随着使用时间的增加及使用环境的影响，其吸波性能必然会逐渐下降。现有国军标对吸波材料性能鉴定测量的测试环境和测试条件提出了严苛的要求，须在室内场条件下利用远场法(在紧缩场内)或弓形法来进行吸波材料性能的鉴定测量，且其要求测量对象为标准平板上涂覆的吸波材料。
隐身装备的表面大多为曲面，无法直接采用弓形法进行测量；隐身装备实际使用环境也不具备远场法所需的严苛测量环境。
因此，迫切需要开发一种适应隐身装备实际使用环境条件的曲面吸波材料反射率现场测试方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种曲面吸波材料反射率现场测试方法，包括：
S101、利用吸波材料反射率现场测试设备，测量被测装备表面吸波材料的散射参数并保存，记为S目标；
S102、在所述被测装备表面的同一部位粘贴反射性能良好的金属导电布，保持吸波材料反射率现场测试设备参数设置不变，测量粘贴金属导电布后的散射参数并保存，记为S定标体；
S103、移走所述装备，保持吸波材料反射率现场测试设备参数设置不变，测量背景的散射参数并保存，记为S背景；
S104、对步骤S101-S103得到的散射参数进行数据处理，得到所述被测装备表面的吸波材料反射率。
进一步，在步骤S102中，所述金属导电布由金属层和胶层组成，所述金属层由聚酯纤维平织而成，所述聚酯纤维表面电镀镍层与高导电铜层，最外侧电镀抗氧化镍金属，所述聚酯纤维层厚度为70～90μm，金属镀层厚度为10～25μm。
进一步，在步骤S102中，所述胶层为低粘性可干净剥离压敏胶，所述胶层厚度为15～50μm。
进一步，在步骤S104中，利用下述反射率计算公式，计算得到被测装备表面吸波材料反射率Γ，
进一步，被测装备表面为曲面。
进一步，在S102和S103中均保持吸波材料反射率现场测试设备参数与S101中的设置不变。
进一步，所述吸波材料反射率现场测试设备包括矢量网络分析仪、微波探头、微波探头支架和射频电缆。
通过该方法，能够直接获取装备表面(曲面)吸波材料反射率与频率间关系曲线，准确测量用户已列装装备表面(曲面)的吸波材料反射率，克服装备实际使用环境条件下无法进行表面为曲面的吸波材料反射率现场测量的难题，为曲面吸波材料的吸波性能现场测量及性能评定提供依据。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种曲面吸波材料反射率现场测试方法流程图。
图2是本发明实施例提供的不同曲率半径曲面板和平板的吸波材料反射率测量结果对比。
其中，(a)为曲率半径R8000mm凸面板、曲率半径R8000mm凹面板和平板的吸波材料反射率测量结果对比；(b)为曲率半径R1000mm凸面板、曲率半径R1000mm凹面板和平板的吸波材料反射率测量结果对比；(c)为曲率半径R500mm凸面板、曲率半径R500mm凹面板和平板的吸波材料反射率测量结果对比；(d)为曲率半径R300mm凸面板、曲率半径R300mm凹面板和平板的吸波材料反射率测量结果对比。
图3为本发明实施例提供的不同曲率半径曲面板吸波材料反射率测量结果与远场法测量结果对比。
其中，(a)为曲率半径R1000mm凸面板吸波材料反射率测量结果与远场法测量结果对比；(b)为曲率半径R1000mm凹面板吸波材料反射率测量结果与远场法测量结果对比；(c)为曲率半径R500mm凸面板吸波材料反射率测量结果与远场法测量结果对比；(d)为曲率半径R500mm凹面板吸波材料反射率测量结果与远场法测量结果对比。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1示出了本发明实施例提供的一种曲面吸波材料反射率现场测试方法流程图，该方法包括如下步骤：
S101、测量被测装备表面吸波材料的散射参数，记作S参数，它是微波传输中的一个重要参数，用于描述传输通道的频域特性，通过测量S参数，可得到传输通道的几乎全部特性。根据测试频段选取相应的微波探头，将微波探头和吸波材料反射率现场测试设备主机相连接；开机预热后，按照测试方案要求，在测试设备中输入测量参数：起止频率、频率步进、输出功率及中频带宽等；校准吸波材料反射率现场的测试设备，其中所述吸波材料反射率现场的测试设备包括矢量网络分析仪、微波探头、微波探头支架、射频电缆。预热完毕后，将微波探头和微波探头支架架设于被测装备表面的待测曲面上，测量得到被测装备表面曲面吸波材料的S参数并保存，记为S目标。
S102、测量被测装备表面粘贴的金属导电布的S参数。保持吸波材料反射率现场测试设备参数设置不变，移去吸波材料反射率现场测试设备的微波探头和微波探头支架，在步骤S101测量的装备表面(曲面)同一部位粘贴反射性能良好的金属导电布，金属导电布的面积略大于被测装备表面(曲面)的面积，将微波探头和微波探头支架架设于被测装备表面、粘贴金属导电布的待测曲面上，测量得到被测装备表面(曲面)粘贴的金属导电布的S参数并保存，记为S定标体。
具体地，金属导电布由金属层和胶层组成，所述金属层由聚酯纤维平织而成，所述聚酯纤维表面电镀镍层与高导电铜层，最外侧电镀抗氧化镍金属，所述聚酯纤维层厚度为70～90μm，金属镀层厚度为10～25μm，所述胶层为低粘性可干净剥离压敏胶，所述胶层厚度为15～50μm。
S103、测量背景的S参数。保持吸波材料反射率现场测试设备参数设置不变，保持吸波材料反射率现场测试设备的微波探头和微波探头支架态不变，移去装备，测量得到背景的S参数并保存，记为：S背景。
S104、计算反射率。对步骤S101-S103得到的S参数进行数据处理，利用下述反射率计算公式，计算得到被测装备表面(曲面)吸波材料反射率Γ。
采用本实施例中吸波材料反射率测试方法，分别对不同曲率半径凹(凸)曲面板和平板的吸波材料反射率进行测试，曲面板的曲率半径分别为：±8000mm、±1000mm、±500mm和±300mm共八种，曲面板和平板的外观尺寸、表面涂敷的吸波材料标号和吸波涂层厚度均相同。图2示出了本发明实施例提供的不同曲率半径曲面板和平板的吸波材料反射率测量结果对比，吸波涂层厚度为0.5mm，图中平板对应的曲线为吸波材料的真实反射率曲线，从图2中可以看出：不同曲率的吸波材料板反射率测试曲线与吸波材料平板的真实反射率曲线重合较好。
表1中列出了吸波材料板在4-18GHz频率范围内的平均反射率，从表中可以看出：测试的曲面板平均反射率与平板反射率的差值不大于0.14dB，说明本实施例提供的曲面吸波材料反射率现场测试方法能够准确测量具有一定曲率的曲面吸波材料反射率，准确评价曲面吸波材料的吸波性能。
表1本发明实施例提供的不同曲率半径曲面板和平板的平均反射率
图3示出了本发明实施例提供的不同曲率半径曲面板吸波材料反射率测量结果与远场法测量结果对比，吸波涂层厚度为0.5mm。图3中远场法对应的曲线为吸波材料的真实反射率曲线。从图3中可以看出：利用本发明提供的测试方法得到的吸波材料板反射率测试曲线与其真实反射率曲线重合较好。表2列出了两种测试方法得到的不同曲率半径曲面板吸波材料在4-18GHz频率范围内的平均反射率。从表2中可以看出：两种测试方法得到的不同曲率半径曲面板平均反射率的差值不大于0.11dB，说明本实施例提供的曲面吸波材料反射率现场测试方法能够准确测量具有一定曲率的曲面吸波材料反射率，准确评价曲面吸波材料的吸波性能。
表2两种测试方法得到的不同曲率半径曲面板平均反射率结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种曲面吸波材料反射率现场测试方法，包括：
S101、利用吸波材料反射率现场测试设备，所述吸波材料反射率现场测试设备包括矢量网络分析仪、微波探头、微波探头支架和射频电缆，预热完毕后，将微波探头和微波探头支架架设于被测装备表面的待测曲面上，测量被测装备表面吸波材料的散射参数并保存，记为S目标；
S102、在所述被测装备表面的同一部位粘贴反射性能良好的金属导电布，金属导电布的面积大于被测装备表面的面积，保持吸波材料反射率现场测试设备参数设置不变，将微波探头和微波探头支架架设于被测装备表面、粘贴金属导电布的待测曲面上，测量粘贴金属导电布后的散射参数并保存，记为S定标体，其中所述金属导电布由金属层和胶层组成，所述金属层由聚酯纤维平织而成，所述聚酯纤维表面电镀镍层与高导电铜层，最外侧电镀抗氧化镍金属，所述聚酯纤维层厚度为70～90μm，金属镀层厚度为10～25μm，所述胶层为低粘性可干净剥离压敏胶，所述胶层厚度为15～50μm；
S103、保持吸波材料反射率现场测试设备参数设置不变，保持微波探头和微波探头支架姿态不变，移去所述被测装备，测量背景的散射参数并保存，记为S背景；
S104、对步骤S101-S103得到的散射参数利用下述反射率计算公式，得到所述被测装备表面的吸波材料反射率Γ，
2.根据权利要求1所述的一种曲面吸波材料反射率现场测试方法，被测装备表面为曲面。
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