CN111983565B - 一种波束合成器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种波束合成器，用于解决现有技术中无法实现多模复合仿真的缺陷。波束合成器包括波束合成薄膜，所述波束合成薄膜包括基底以及贴附在基底外表面的反射膜层，所述反射膜层的表面镀层由Ge和SnS交替镀覆；第一机构，用于固定所述波束合成薄膜。第一机构包括薄膜压紧盖、薄膜安装座、连接螺钉、O型圈、薄膜面型调整环以及薄膜面型调整螺钉。本发明用于雷达/红外/激光多模复合寻的制导系统的仿真试验测试。

Description

一种波束合成器
技术领域
本发明涉及制导系统仿真测试装置领域，具体涉及一种波束合成器。
背景技术
雷达/红外、雷达/激光等双模复合寻的以及雷达/红外/激光多模复合寻的制导系统，远距离用微波及激光制导，近区自动转换为红外寻的探测识别，具有作用距离远、制导精度高、抗干扰能力强等优点。为了研制和开发高性能的雷达/红外、雷达/激光、雷达/激光/红外双模及多模复合寻的制导，验证双模或多模复合导引头的有效作战性能，缩短研制周期，需要进行多模复合仿真试验测试，作为试验环境搭建中的关键装置，红外/激光/雷达波束合成器解决了红外/激光/雷达信号耦合后共口径输出的难题，是复合制导系统半实物仿真的重要组成部分。
当前，国内外现有的波束合成器，存在以下缺点或者弊端，波束合成器厚度较厚，对雷达波影响较大，影响仿真测试结果，虽然已有薄膜式红外-雷达波束合成器(CN101303407A)解决了一部分问题，但仍存在：(1)薄膜面型较差，影响红外反射性能等缺陷；(2)为提高薄膜面型精度，波束合成器边框材料使用的金属材料，对雷达信号产生反射，进而影响仿真测试结果的缺陷；(3)只能实现红外/雷达双模仿真，无法满足现有多模复合仿真的需求的缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是解决现有技术中无法实现多模复合仿真的缺陷。
根据本发明的第一方面，提供了波束合成器，包括波束合成薄膜以及第一机构；所述波束合成薄膜包括基底以及贴附在基底外表面的反射膜层，所述反射膜层的表面镀层由Ge和SnS交替镀覆；所述第一机构用于固定所述波束合成薄膜。
优选地，所述第一机构还用于调整波束合成薄膜的面型。
优选地，所述波束合成膜的厚度为0.01mm～0.2mm。
优选地，第一机构包括薄膜压紧盖、薄膜安装座、连接螺钉、O型圈、薄膜面型调整环以及薄膜面型调整螺钉。
优选地，所述第一机构的材质为氧化铝陶瓷。
优选地，所述基底由PET材料制成。
优选地，所述波束合成器用于1064nm激光的仿真测试。
优选地，所述波束合成器用于3000～5000nm中波红外的仿真测试。
优选地，所述波束合成器用于8000～12000nm长波红外的仿真测试。
优选地，所述波束合成器用于雷达/红外/激光多模复合寻的制导系统的仿真试验测试。
本发明的有益效果是：
(1)实现了雷达波透过率99％以上，红外反射率90％以上，激光反射率50％以上，反射面面型精度达到5μm以内。可以广泛应用于复合导引头或相关探测设备的双模及多模复合仿真测试。
(2)解决了红外/激光/雷达多模复合模拟仿真环境试验中，红外/激光、雷达信号不能同步共口径输出给被测试设备的问题，使红外/激光/雷达复合模拟仿真测试得以实施。
(3)解决了现有波束合成器边框材料使用金属材料，对雷达信号产生反射，影响仿真测试结果的问题，通过边框使用介电常数较低的氧化铝陶瓷材料，使其对雷达信号无反射效应，不影响仿真测试结果。
(4)解决了现有波束合成器厚度较厚，对雷达波影响较大，影响仿真测试结果的问题，通过使用超薄薄膜材料，表面镀覆激光/红外反射膜、雷达透射膜的方法，使仿真测试结果准确。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明一个实施例的主视剖面图；
图2为本发明一个实施例的俯视图；
图3为图1中区域I的局部放大图；
图4为本发明一个实施例中镀层的反射率曲线图；其中横轴为波长，纵轴为反射率。
附图标记说明：
1-薄膜压紧盖 2-薄膜安装座
3-连接螺钉 4-薄膜面型调整螺钉
5-薄膜面型调整环 6-O型圈
7-波束合成薄膜
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明提供一种波束合成器，如图1所示，包括：波束合成薄膜7和第一机构。波束合成薄膜7包括基底以及贴附在基底外表面的反射膜层，反射膜层的表面镀层由Ge和SnS交替镀覆；第一机构用于固定波束合成薄膜。基底可以由PET材料制成。
本发明与已公开的CN101303407A相比，其中一个主要区别在于，镀层使用Ge和SnS交替镀覆，经过测试验证，这种镀层除了能够满足中波、长波的高反射率以及雷达的高透射率以外，还能够达到约50％的激光反射率，更接近真实情况，便于达到更准确的仿真测试结果。而现有技术中改进前的波束合成器只能完成红外、雷达的双模仿真测试，无法完成包括激光在内的多模仿真测试。因此本发明可以应用于红外/激光/雷达多模复合模拟仿真环境试验中，并解决现有技术中红外/激光/雷达信号不能同步共口径输出给被测试设备的问题，使红外/激光/雷达复合模拟仿真测试得以实施。
第一机构还能够用于调整波束合成薄膜的面型。第一机构具体包括薄膜压紧盖1、薄膜安装座2、连接螺钉3、O型圈6、薄膜面型调整环5、薄膜面型调整螺钉4。波束合成膜的厚度为0.01mm～0.2mm。可以通过薄膜面型调整环5、薄膜面型调整螺钉4调节面型精度。这样可以解决现有技术中薄膜厚度较厚、薄膜面型较差、影响红外反射性能的缺陷。
第一机构的材质为氧化铝陶瓷。即包括薄膜压紧盖1、薄膜安装座2、连接螺钉3、薄膜面型调整环5、薄膜面型调整螺钉4在内的多种机械部件均可以使用氧化铝陶瓷，目的是为了有效提高装置的刚度，并且减小对雷达信号的传播影响，避免对雷达信号的反射。现有技术使用普通金属材料，会对雷达信号产生反射，进而影响仿真结果，本发明对此进行了改进。
本发明的波束合成器适用于1064nm激光的仿真测试，同时还适用于3000～5000nm中波红外的仿真测试和8000～12000nm长波红外的仿真测试。并能够对雷达波实现99％以上的透射率。据此可知，本发明能够用于多模复合导引头的仿真测试。本发明的一个测试结果如图4所示，其中横轴为波长，纵坐标为反射率，可以看出本发明的镀层在3000～5000nm的中波红外波段以及8000～12000nm的长波红外波段基本能够达到90％以上的反射率。曲线中还标记出了点值(1064，54.8)，表示在1064nm的激光波段，反射率能够达到54.8％，接近于真实情况。由于1064nm是常见的激光器工作波长，因此本发明可以用于相应波段的多模复合导引头的仿真测试。能够达到更为真实准确的测试效果。
<实施例>
本实施例的结构如图1至3所示，波束合成器包括由薄膜固定及面型调整机构1～6、波束合成器薄膜7组成。其中波束合成器薄膜7固定在薄膜固定及面型调整机构1～6上，并通过薄膜固定及面型调整机构1～6调整面型；波束合成器薄膜7由基底及反射膜层组成，厚度为0.01mm～0.2mm，由PET材料制成，反射膜层表面镀层由Ge和SnS交替多层镀覆，形成的介质反射膜层。实现了雷达波透过率99％以上，红外反射率90％以上，激光反射率50％以上。
波束合成器薄膜固定及面型调整机构1～6由薄膜压紧盖1、薄膜安装座2、连接螺钉3、O型圈6、薄膜面型调整环5、薄膜面型调整螺钉4组成。波束合成器薄膜薄膜安装在压紧盖1、薄膜安装座2之间，并通过O型圈6在侧面挤压压紧薄膜，通过连接螺钉3固定；波束合成器薄膜薄膜通过薄膜面型调整环5、薄膜面型调整螺钉4调节面型精度，使面型精度达到5μm以内。薄膜固定及面型调整机构1～6零部件材料使用氧化铝陶瓷，有效提高整个装置的刚度，并减小对雷达信号的传播影响，避免对雷达信号的反射。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种波束合成器，所述波束合成器用于雷达/红外/激光多模复合寻的制导系统的仿真试验测试，其特征在于，包括波束合成薄膜以及第一机构；所述波束合成薄膜包括基底以及贴附在基底外表面的反射膜层，所述反射膜层的表面镀层由Ge和SnS交替镀覆；所述第一机构用于固定所述波束合成薄膜；所述第一机构还用于调整波束合成薄膜的面型；第一机构包括薄膜压紧盖(1)、薄膜安装座(2)、连接螺钉(3)、O型圈(6)、薄膜面型调整环(5)以及薄膜面型调整螺钉(4)；波束合成器薄膜安装在薄膜压紧盖(1)、薄膜安装座(2)之间，并通过O型圈(6)在侧面挤压压紧薄膜，通过连接螺钉(3)固定；波束合成器薄膜通过薄膜面型调整环(5)、薄膜面型调整螺钉(4)调节面型精度；所述波束合成器用于1064nm激光的仿真测试；所述波束合成器还用于3000～5000nm中波红外的仿真测试；所述波束合成器还用于8000～12000nm长波红外的仿真测试；所述波束合成器用于雷达/红外/激光多模复合寻的制导系统的仿真试验测试。
2.根据权利要求1所述的波束合成器，其特征在于，所述波束合成膜的厚度为0.01mm～0.2mm。
3.根据权利要求1所述的波束合成器，其特征在于，所述第一机构的材质为氧化铝陶瓷。
4.根据权利要求1所述的波束合成器，其特征在于，所述基底由PET材料制成。
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