CN113777561B - 一种改变极化特征的rcs反射器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特点在于包括电磁波透镜、反射器、极化驱动器和控制器；所述电磁波透镜设置在极化驱动器的侧旁；所述反射器设置在极化驱动器与电磁波透镜之间，反射器包括绝缘件和若干栅条，这些栅条均是金属导体材料制成，这些栅条均安装在绝缘件上并呈栅格状布设，相邻的2条栅条之间呈隔开设置，各栅条的正面是面向电磁波透镜设置的反射面；所述极化驱动器上设有转动端，极化驱动器的转动端与绝缘件连接以驱动整个反射器转动；所述控制器与极化驱动器电性连接，以控制极化驱动器动作。本发明具有结构简单、设计合理、可改变侦测雷达接收到的目标信号特征，达到隐藏目标的特点。

Description

一种改变极化特征的RCS反射器系统
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域，特别是一种改变极化特征的RCS反射器系统。
背景技术
在现代战争中，雷达是非常重要的战场感知系统，通过雷达可以发现几千公里以外的目标，同时，可以根据目标的雷达反射特征，识别出目标的种类和危险程度。在雷达对抗技术中，主要以电磁压制和电磁干扰为主，随着电子技术的发展，未来的原子无线电技术将使电磁压制技术无法有效发挥作用。因此，亟需对现有的反射器系统进行改进，以满足与雷达对抗的使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改变极化特征的RCS反射器系统，该改变极化特征的RCS反射器系统具有结构简单、设计合理、可改变侦测雷达接收到的目标信号特征，达到隐藏目标的优点。
本发明的技术方案是这样实现的：一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特点在于包括电磁波透镜、反射器、极化驱动器和控制器；所述电磁波透镜设置在极化驱动器的侧旁；所述反射器设置在极化驱动器与电磁波透镜之间，反射器包括绝缘件和若干栅条，这些栅条均是金属导体材料制成，这些栅条均安装在绝缘件上并呈栅格状布设，相邻的2条栅条之间呈隔开设置，各栅条的正面是面向电磁波透镜设置的反射面；所述极化驱动器上设有转动端，极化驱动器的转动端与绝缘件连接以驱动整个反射器转动，致使栅条的物理位置可被控制从而控制栅条上感应电流在物理空间内的方向，当感应电流方向与入射电磁波方向不同时，反射波的极化方向也与入射波的极化方向不同，从而改变反射信号的极化特征，实现与雷达进行对抗；所述控制器与极化驱动器电性连接，以控制极化驱动器动作。
进一步地，系统的照射角度大于100°，这样使得在使用过程中工作区域反射信号的强度基本相同。
通过采用上述技术方案，在使用过程中，反射器的金属导体材料构成的栅条在受到穿过电磁波透镜的电磁波照射后，将产生感应电流形成二次辐射，此时感应电流绝大部分情况下其电流方向是沿栅条的最大物理尺寸方向，当栅条呈细长条状时，栅条的最大物理尺寸方向是其纵向。采用了极化驱动器的设计使得反射器可整体转动，致使栅条的物理位置可被控制从而控制栅条上感应电流在物理空间内的方向，当感应电流方向与入射电磁波方向不同时，反射波的极化方向也与入射波的极化方向不同，从而改变反射信号的极化特征，实现与雷达进行对抗。
进一步地，本发明还包括姿态传感器，所述姿态传感器安装于反射器上，该姿态传感器用于收集反射器的极化角信息和指向信息，该姿态传感器与控制器电性连接。
进一步地，本发明还包括方向驱动机构和固定件；所述固定件设置在电磁波透镜的侧旁；所述极化驱动器上安装有安装座，该安装座通过一安装机构可活动地安装在固定件上；所述方向驱动机构安装在固定件上，方向驱动机构用于驱动安装座相对于电磁波透镜移动。
进一步地，所述安装机构包括滑座和滑轨，所述滑轨固定在固定件上，所述滑座固定在安装座上，且滑座与滑轨滑动连接；所述方向驱动机构包括方向驱动电机、螺杆、导向杆和推动块；所述螺杆的两端均可转动地安装在固定件上；所述导向杆的两端固定在固定件上，导向杆的轴线、螺杆的轴线、滑轨的长度方向三者呈平行设置；所述推动块上设有与螺杆螺纹连接的螺纹孔，该推动块还与安装座连接，在推动块上还设有与导向杆相套装一起的导向孔；所述方向驱动电机安装在固定件上，方向驱动电机用于驱动螺杆转动。
进一步地，所述电磁波透镜与反射器固定为一体。
进一步地，所述反射器的绝缘件是PCB板，在PCB板上面向电磁波透镜的那一面形成若干作为栅条的覆铜区域。
进一步地，所述栅条的反射面优选为弧形面或平面。
进一步地，所述电磁波透镜优选是球体状或圆柱体状或方柱体状或多棱柱体状结构的。
进一步地，所述栅条的横截面优选是矩形或圆形或三角形或多边形的。
本发明的有益效果：具有结构简单、设计合理、可改变侦测雷达接收到的目标信号特征，达到隐藏目标的优点。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例1的反射器的主视结构示意图。
图3为实施例1的反射器的俯视结构示意图。
图4为实施例1的反射器的右视结构示意图。
图5为实施例2的结构示意图。
图6为实施例3的反射器的结构示意图。
图7为实施例3的栅条的结构示意图。
图8为实施例4的反射器的结构示意图。
附图标记说明：1-电磁波透镜；2-反射器；21-绝缘件；22-栅条；3-极化驱动器；31-安装座；32-安装部；33-长形孔；4-控制器；5-姿态传感器；6-方向驱动机构；61-方向驱动电机；62-螺杆；63-导向杆；64-推动块；65-推动销；7-固定件；8-安装机构；81-滑座；82-滑轨；
91-栅条；92-电磁波透镜；93-反射器；94-方向驱动机构；95-架体；
10-栅条；101-第一板体；102-第二板体；103-绝缘件。
20-反射器；201-绝缘件；202-栅条。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示，本实施例是一种改变极化特征的RCS反射器系统，包括电磁波透镜1、反射器2、极化驱动器3和控制器4；所述电磁波透镜1设置在极化驱动器3的侧旁，电磁波透镜1是球体状结构；所述反射器2设置在极化驱动器3与电磁波透镜1之间，反射器2包括绝缘件21和若干栅条22，这些栅条22均是金属导体材料制成，这些栅条22均安装在绝缘件21上并呈栅格状布设，相邻的2条栅条22之间呈隔开设置，各栅条22的正面是面向电磁波透镜1设置的反射面，各栅条22的横截面均为矩形结构的且栅条22的反射面为弧形面，并且反射器2的若干栅条22是沿一弧线排列设置的，致使若干栅条22的反射面拼接成的面为球形面；所述极化驱动器3是电机，极化驱动器3上设有转动端，极化驱动器3的转动端与绝缘件21连接以驱动整个反射器2转动；所述控制器4与极化驱动器3电性连接，以控制极化驱动器3动作。在使用过程中，反射器2的金属导体材料构成的栅条22在受到穿过电磁波透镜1的电磁波照射后，将产生感应电流形成二次辐射，此时感应电流绝大部分情况下其电流方向是沿栅条22的最大物理尺寸方向，当栅条22呈细长条状时，栅条22的最大物理尺寸方向是其纵向。采用了极化驱动器3的设计使得反射器2可整体转动，致使栅条22的物理位置可被控制从而控制栅条22上感应电流在物理空间内的方向，当感应电流方向与入射电磁波方向不同时，反射波的极化方向也与入射波的极化方向不同，从而改变反射信号的极化特征，实现与雷达进行对抗。
如图1所示，本改变极化特征的RCS反射器系统还包括姿态传感器5，所述姿态传感器5安装于反射器2上，该姿态传感器5用于收集反射器2的极化角信息和指向信息，该姿态传感器5与控制器4电性连接。通过采用了姿态传感器5的设计，在使用时控制器4可以知道反射器2的状态信息，以实现精准控制极化驱动器3来带动反射器2转动的角度，使目标得到设定的雷达反射特征。
为了进一步优化本改变极化特征的RCS反射器系统，如图1所示，本改变极化特征的RCS反射器系统还包括方向驱动机构6和固定件7；所述固定件7设置在电磁波透镜1的侧旁,且固定件7是相对于电磁波透镜1固定的；所述极化驱动器3上安装有安装座31，该安装座31通过一安装机构8可活动地安装在固定件7上；所述方向驱动机构6安装在固定件7上，方向驱动机构6用于驱动安装座31相对于电磁波透镜1移动。在使用时可通过方向驱动机构6来带动反射器2和极化驱动器3一起动作，使反射器2与电磁波透镜1的相对位置可发生移动，反射器2与电磁波透镜1的相对位置发生移动后改变了本改变极化特征的RCS反射器系统的覆盖方向。
为了使安装机构8和方向驱动机构6的结构更加合理，如图1所示，所述安装机构8包括滑座81和滑轨82，所述滑轨82固定在固定件7上，所述滑座81固定在安装座31上，且滑座81与滑轨82滑动连接；所述方向驱动机构6包括方向驱动电机61、螺杆62、导向杆63和推动块64；所述螺杆62的两端均可转动地安装在固定件7上；所述导向杆63的两端固定在固定件7上，导向杆63的轴线、螺杆62的轴线、滑轨82的长度方向三者呈平行设置；所述推动块64上设有与螺杆62螺纹连接的螺纹孔，该推动块64还与安装座31连接，在推动块64上还设有与导向杆63相套装一起的导向孔；所述方向驱动电机61安装在固定件7上，方向驱动电机61用于驱动螺杆62转动。在实际使用时，电磁波透镜1、反射器2、极化驱动器3、控制器4、姿态传感器5、方向驱动机构6、固定件7和安装机构8是安装在外壳中的(外壳在附图中没有示出)。本改变极化特征的RCS反射器系统的安装机构8包括2个滑座81和2条滑轨82，滑轨82为弧形结构，一滑座81与一滑轨82对应滑动配合，滑座81可沿滑轨82作弧形运动，使得方向驱动机构6在驱动安装座31移动的过程中，反射器2的若干栅条22的反射面拼接成的球形面始终环绕电磁波透镜1的球心移动；所述方向驱动机构6设置于安装机构8的2条滑轨82之间。安装座81与推动块64的安装结构是这样的：在安装座31上设有一安装部32，在安装部32上设有一长形孔33，该长形孔33的长度方向与螺杆62的轴线垂直，在推动块64上设有一推动销65，该推动销65插入至安装部32的长形孔33中，且在推动块64推动安装座31使滑座81沿滑轨82移动的过程中，推动销65可在长形孔33中移动。在这里需要说明的是：当电磁波透镜是圆柱体状或方柱体状或多棱柱体状的长条形结构时，方向驱动机构驱动安装座移动的方向是与电磁波透镜的轴线垂直的。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：如图5所示，所述栅条91的反射面为平面，栅条91是直线型结构，并且若干栅条91的反射面共面。这样的结构虽然在使用效果上相对于实施例1的结构略差些，但是本实施例相对于实施例1的结构更加简单、生产成本更低。另外，所述电磁波透镜92与反射器93固定为一体，电磁波透镜92与反射器93之间具体是通过一架体95进行固定的。这样的设计，在使用过程中，极化驱动器可以同时带动电磁波透镜92与反射器93一起转动，方向驱动机构94可带动电磁波透镜92和反射器93同时动作，并不是反射器93独自移动，以至于在使用过程中可对电磁波透镜92和反射器93的位置进行调整，进而使得电磁波透镜92和反射器93在移动前后的反射波特征会发生改变，进行使得雷达前后接收到的反射特征产生变化，实现与雷达进行对抗。此外，本实施例中的安装机构的滑轨是直线型滑轨，安装机构的滑座是沿滑轨作直线移动的。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：如图6、图7所示，所述栅条10包括第一板体101和第二板体102，所述第一板体101的一侧边与第二板体102的一侧边连接在一起，第一板体101与第二板体102之间形成有一夹角，该夹角为90°的内角。在使用时可将第二板体102上没有与第一板体101连接的那一侧边与绝缘件103连接，第一板体101背向内角的那一面作为反射面。
实施例4
本实施例与实施例2的不同之处在于：如图8所示，所述反射器20的绝缘件201是PCB板，在PCB板上面向电磁波透镜的那一面形成若干作为栅条202的覆铜区域。这样的结构生产起来更加方便，不需要将绝缘件201与栅条202进行组装，大大提高生产效率。

Claims (10)

1.一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：包括电磁波透镜、反射器、极化驱动器和控制器；所述电磁波透镜设置在极化驱动器的侧旁；所述反射器设置在极化驱动器与电磁波透镜之间，反射器包括绝缘件和若干栅条，这些栅条均是金属导体材料制成，这些栅条均安装在绝缘件上并呈栅格状布设，相邻的2条栅条之间呈隔开设置，各栅条的正面是面向电磁波透镜设置的反射面；所述极化驱动器上设有转动端，极化驱动器的转动端与绝缘件连接以驱动整个反射器转动，致使栅条的物理位置可被控制从而控制栅条上感应电流在物理空间内的方向，当感应电流方向与入射电磁波方向不同时，反射波的极化方向也与入射波的极化方向不同，从而改变反射信号的极化特征，实现与雷达进行对抗；所述控制器与极化驱动器电性连接，以控制极化驱动器动作。
2.根据权利要求1所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：还包括姿态传感器，所述姿态传感器安装于反射器上，该姿态传感器用于收集反射器的极化角信息和指向信息，该姿态传感器与控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：还包括方向驱动机构和固定件；所述固定件设置在电磁波透镜的侧旁；所述极化驱动器上安装有安装座，该安装座通过一安装机构可活动地安装在固定件上；所述方向驱动机构安装在固定件上，方向驱动机构用于驱动安装座相对于电磁波透镜移动。
4.根据权利要求3所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：所述安装机构包括滑座和滑轨，所述滑轨固定在固定件上，所述滑座固定在安装座上，且滑座与滑轨滑动连接；所述方向驱动机构包括方向驱动电机、螺杆、导向杆和推动块；所述螺杆的两端均可转动地安装在固定件上；所述导向杆的两端固定在固定件上，导向杆的轴线、螺杆的轴线、滑轨的长度方向三者呈平行设置；所述推动块上设有与螺杆螺纹连接的螺纹孔，该推动块还与安装座连接，在推动块上还设有与导向杆相套装一起的导向孔；所述方向驱动电机安装在固定件上，方向驱动电机用于驱动螺杆转动。
5.根据权利要求1所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：所述电磁波透镜与反射器固定为一体。
6.根据权利要求1所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：所述反射器的绝缘件是PCB板，在PCB板上面向电磁波透镜的那一面形成若干作为栅条的覆铜区域。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：所述栅条的反射面为弧形面或平面。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：所述电磁波透镜是球体状或圆柱体状或方柱体状或多棱柱体状结构的。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：所述栅条的横截面是矩形或圆形或三角形或多边形的。
10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种改变极化特征的RCS反射器系统，其特征在于：所述栅条包括第一板体和第二板体，所述第一板体的一侧边与第二板体的一侧边连接在一起，第一板体与第二板体之间形成有一夹角。
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