CN114162347B

CN114162347B - 一种p波段低散射的载体及其使用方法

Info

Publication number: CN114162347B
Application number: CN202111496203.0A
Authority: CN
Inventors: 戚开南; 何伟; 贺秋实
Original assignee: Beijing Institute of Environmental Features
Current assignee: Beijing Institute of Environmental Features
Priority date: 2021-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2041-12-09
Also published as: CN114162347A

Abstract

本发明提供了一种P波段低散射的载体及其使用方法，应用于电磁散射特性测量技术领域，所述载体包括两个相贴的第一载体和第二载体，所述第一载体的第一表面和所述第二载体的第二表面无缝连接，所述第一表面为所述第一载体上远离所述第二载体的凸面，所述第二表面为所述第二载体上远离所述第一载体的凸面；其中，所述第一表面上设置有凹槽，所述凹槽用于设置与飞行器的待测部件连接的法兰接口。本发明提供一种P波段低散射且尺寸小的载体，用于对飞行器部件边缘及内埋结构进行有效遮挡，实现部件在模拟装机状态下的隐身测量评估。

Description

一种P波段低散射的载体及其使用方法

技术领域

本发明涉及电磁散射特性测量技术领域，特别涉及一种P波段低散射的载体及其使用方法。

背景技术

飞行器部件是指飞行器外部凸出表面的或与蒙皮共形的部件，该部件受雷达波照射后对飞行器整体散射特性影响较弱。

飞行器在完成总体隐身外形设计后，将要考虑各个部件的隐身性能测试问题。部件与机体一旦隔离开来，将使部件的边缘、内埋结构暴露在外，如果不加任何处理就对部件进行测试，其边缘、内埋结构的散射将影响部件的测试准确度。低散射载体是用于部件隐身测试的一种工装夹具，低散射载体自身具备低RCS性能，能够对部件边缘及内埋结构进行有效遮挡，实现部件在模拟装机状态下的隐身测量评估，载体与部件一体化结构设计，两者平滑紧密连接，既消除了部件边缘散射，又遮挡了部件内腔结构，并较好地模拟了部件实际装机时的状态，从而使部件能够更加准确地进行测量评估。

根据仿真与测试经验，低散射载体的RCS会随着频率的升高逐渐降低，这是弱散射机理产生的正常现象。载体的设计应重点关注低频段的低散射特性，而要在低频段获得良好的低散射效果，必须放大载体的尺寸。

因此，急需设计一种P波段低散射的小尺寸载体。

发明内容

本发明实施例提供了一种P波段低散射的载体及其使用方法，能够提供一种P波段低散射且尺寸小的载体，用于对飞行器部件边缘及内埋结构进行有效遮挡，实现部件在模拟装机状态下的隐身测量评估。

第一方面，本发明提供了一种P波段低散射的载体，所述载体包括两个相贴的第一载体和第二载体，所述第一载体的第一表面和所述第二载体的第二表面无缝连接，所述第一表面为所述第一载体上远离所述第二载体的凸面，所述第二表面为所述第二载体上远离所述第一载体的凸面；

其中，所述第一表面上设置有凹槽，所述凹槽用于设置与飞行器的待测部件连接的法兰接口。

优选地，所述第一表面和所述第二表面的连接处位于同一水平面，所述第一表面凸起的最高点距所述水平面的高度为0.1～0.2m，所述第二表面凸起的最高点距所述水平面的高度为0.05～0.1m。

优选地，将所述载体投影到水平面，形成水平投影；

所述水平投影包括第一弧线、第二弧线、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一弧线和所述第二弧线的弯曲方向相离；

所述第一夹角和所述第二夹角由所述第一弧线的两个端点的切线与所述第二弧线的两个端点的切线相交形成。

优选地，所述第一夹角和第二夹角的角度为30～60°。

优选地，投影形成所述第一夹角的尖端部位向所述第一表面方向翘起；

所述尖端部位沿水平方向的长度为0.125～0.25m。

优选地，所述第一表面和所述第二表面除所述尖端部位以外的连接处位于同一水平面，所述尖端部位的顶点翘起的高度为0.05～0.1m，所述高度为所述顶点与所述水平面之间的距离。

优选地，所述载体由铝材制得。

优选地，所述载体的粗糙度小于或等于1.6。

第二方面，本发明提供一种P波段低散射的载体的使用方法，所述载体为第一方面中任一所述的载体，将飞行器的待测部件通过沉头螺钉安装于所述载体的所述第一表面上，所述飞行器的待测部件与所述第一表面之间的缝隙通过铝箔粘贴。

优选地，将所述载体投影到水平面，形成水平投影；

所述第一夹角和所述第二夹角由所述第一弧线的两个端点的切线与所述第二弧线的两个端点的切线相交形成；

所述飞行器的待测部件包括头部和尾部，所述头部的朝向与所述载体的所述第二夹角的方向一致，所述尾部与所述载体的所述第一夹角方向一致。

本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

在本发明中，通过将第一表面和第二表面设置为凸出方向相反的两个凸面，使载体的外形具有很好的表面电流导向作用，进而使P波段的电磁波入射到载体上时，在较大方位角度范围内具有很低的后向散射，载体的RCS均值约为-40dBm²；同时，两个凸出方向相反的凸面外形使载体在较小尺寸下具备上述优异的低散射效果，具体的，载体的长为1～2m，宽为0.5～1m，高为0.15～0.3m，因此，本发明提供的P波段低散射的载体具有尺寸小、散射低的优异效果。将飞行器的待测部件通过凹槽内设置的法兰接口与载体连接，使载体对飞行器部件边缘及内埋结构进行有效遮挡，并且载体在P波段散射低，对飞行器的待测部件本身的隐身性能无影响，从而实现飞行器的待测部件在模拟装机状态下的隐身测量评估。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种P波段低散射的载体的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种P波段低散射的载体的侧视示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种P波段低散射的载体的侧视示意图；

图4是本发明实施例提供的一种P波段低散射的载体的水平投影图；

图5是本发明实施例提供的一种P波段低散射的载体在频率为0.7GHz下的RCS仿真曲线示意图。

图中：

1、载体；11、第一载体；111、第一表面；12、第二载体；121、第二表面；

2、凹槽；

31、第一弧线；32、第二弧线；33、第一夹角；34、第二夹角；

4、尖端部位。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种P波段低散射的载体，载体1包括两个相贴的第一载体11和第二载体12，第一载体11的第一表面111和第二载体12的第二表面121无缝连接，如图2所示，第一表面111为第一载体11上远离第二载体12的凸面，第二表面121为第二载体12上远离第一载体11的凸面；

其中，第一表面111上设置有凹槽2，凹槽2用于设置与飞行器的待测部件连接的法兰接口。

在本发明中，通过将第一表面111和第二表面121设置为凸出方向相反的两个凸面，使载体1的外形具有很好的表面电流导向作用，进而使P波段的电磁波入射到载体1上时，在较大方位角度范围内具有很低的后向散射，载体1的RCS均值为-40dBm²(如图5)；同时，两个凸出方向相反的凸面外形使载体1在较小尺寸下具备上述优异的低散射效果，具体的，载体1的长为1～2m，宽为0.5～1m，高为0.15～0.3m，因此，本发明提供的P波段低散射的载体1具有尺寸小、散射低的优异效果。将飞行器的待测部件通过凹槽2内设置的法兰接口与载体1连接，使载体1对飞行器部件边缘及内埋结构进行有效遮挡，并且载体1在P波段散射低，对飞行器的待测部件本身的隐身性能测试无影响，从而实现飞行器的待测部件在模拟装机状态下的隐身测量评估。

根据一些优选的实施方式，第一表面111和第二表面121的连接处位于同一水平面(如图2)，第一表面111凸起的最高点距水平面的高度为0.1～0.2m，第二表面121凸起的最高点距水平面的高度为0.05～0.1m。

在本发明中，第一表面111的凸起高度大于第二表面121的凸起高度，凸起高度更高的第一表面111产生的后行散射较低，将飞行器的待测部件通过法兰接口安装在第一表面111有利于飞行器的待测部件的测试结果更接近于装机状态下的测试结果。

根据一些优选的实施方式，如图4所示，将载体1投影到水平面，形成水平投影；

水平投影包括第一弧线31、第二弧线32、第一夹角33和第二夹角34，其中，第一弧线31和第二弧线32的弯曲方向相离；

第一夹角33和第二夹角34由第一弧线31的两个端点的切线与第二弧线32的两个端点的切线相交形成。

如图4所示，在本发明中，载体1的水平投影的形状为柳叶形，包括两条弧线及其端点切线组成的两个夹角，两个夹角的角度相同，水平投影为柳叶形的载体1有利于其在P波段产生较小的散射。

根据一些优选的实施方式，第一夹角33和第二夹角34的角度为30～60°。

需要说明的是，载体1的两个尖端投影形成的夹角的角度在30～60°范围内时，使P波段电磁波较大方位角范围入射载体1时，产生的水平极化散射和垂直极化散射较小。

如图3所示，根据一些优选的实施方式，投影形成第一夹角33的尖端部位4向第一表面111方向翘起；

尖端部位4沿水平方向的长度为0.125～0.25m。

在本发明中，尖端部位4具体为载体1尖端向上翘起的部分，长度为0.125～0.25。在载体1搭载飞行器的待测部件进行测试时，翘起的尖端作为载体1的尾端，载体1尾端翘起，使行波散射受到抑制。

根据一些优选的实施方式，第一表面111和第二表面121除尖端部位4以外的连接处位于同一水平面，尖端部位4的顶点翘起的高度为0.05～0.1m，高度为顶点与水平面之间的距离。

在本发明中，尖端部位4翘起0.05～0.1m既可以抑制行波散射，又不会影响载体1尖端降低水平极化散射和垂直极化散射的作用。

根据一些优选的实施方式，载体1由铝材制得。

在本发明中，采用铝材制备载体1有利于减小电磁波由飞行器的待测部件传播到载体1时产生的散射，且电磁波在铝材料上传播产生较小散射。

根据一些优选的实施方式，载体1的粗糙度小于或等于1.6。

在本发明中，控制载体1的粗糙度小于或等于1.6，有利于减小电磁波在载体1上传播时产生的散射。

本发明还提供一种P波段低散射的载体1的使用方法，载体1为上述本发明提供的载体1，将飞行器的待测部件通过沉头螺钉安装于载体1的第一表面111上，飞行器的待测部件与第一表面111之间的缝隙通过铝箔粘贴。

需要说明的是，低散射载体1与目标采用一体化结构设计，便于目标测量又不干扰飞行器的待测部件RCS的准确性。同时，其法兰接口采用通用化设计，适用于各种飞行器的待测部件，测试时只需对相应的接口部分进行处理即可。

本发明提供的P波段低散射的载体1与飞行器的待测部件采用一体化结构设计，两者平滑紧密结合，缝隙、螺钉处用铝箔封盖，可消除部件边缘、内腔结构散射干扰，达到模拟部件实际装机时状态的效果，这对获取部件真实的隐身特性至关重要。上述低散射载体1适用于各种电磁散射测试场，使目标可以在各种测试环境下进行精确测量。本发明可靠适用，易于推广，会产生良好的经济效益和社会效益。

根据一些优选的实施方式，将载体1投影到水平面，形成水平投影；

第一夹角33和第二夹角34由第一弧线31的两个端点的切线与第二弧线32的两个端点的切线相交形成；

飞行器的待测部件包括头部和尾部，头部的朝向与载体1的第二夹角34的方向一致，尾部与载体1的第一夹角33方向一致。

在本发明中，飞行器的待测部件头部与第二夹角方向一致，如此设置使飞行器的待测部件在进行隐身测试时，P波段产生的散射最低。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种P波段低散射的载体，其特征在于，所述载体（1）包括两个相贴的第一载体（11）和第二载体（12），所述第一载体（11）的第一表面（111）和所述第二载体（12）的第二表面（121）无缝连接，所述第一表面（111）为所述第一载体（11）上远离所述第二载体（12）的凸面，所述第二表面（121）为所述第二载体（12）上远离所述第一载体（11）的凸面；

其中，所述第一表面（111）上设置有凹槽（2），所述凹槽（2）用于设置与飞行器的待测部件连接的法兰接口；

所述第一表面（111）和所述第二表面（121）的连接处位于同一水平面，所述第一表面（111）凸起的最高点距所述水平面的高度为0.1~0.2m，所述第二表面（121）凸起的最高点距所述水平面的高度为0.05~0.1m；

将所述载体（1）投影到水平面，形成水平投影；

所述水平投影包括第一弧线（31）、第二弧线（32）、第一夹角（33）和第二夹角（34），其中，所述第一弧线（31）和所述第二弧线（32）的弯曲方向相离；

所述第一夹角（33）和所述第二夹角（34）由所述第一弧线（31）的两个端点的切线与所述第二弧线（32）的两个端点的切线相交形成；

所述第一夹角（33）和第二夹角（34）的角度为30~60°；

所述载体的长为1~2m，宽为0.5~1m，高为0.15~0.3m。

2.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，投影形成所述第一夹角（33）的尖端部位（4）向所述第一表面（111）方向翘起；

所述尖端部位（4）沿水平方向的长度为0.125~0.25m。

3.根据权利要求2所述的载体，其特征在于，所述第一表面（111）和所述第二表面（121）除所述尖端部位（4）以外的连接处位于同一水平面，所述尖端部位（4）的顶点翘起的高度为0.05~0.1m，所述高度为所述顶点与所述水平面之间的距离。

4.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，所述载体（1）由铝材制得。

5.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，所述载体（1）的粗糙度小于或等于1.6。

6.一种P波段低散射的载体的使用方法，其特征在于，所述载体（1）为权利要求1~5中任一所述的载体（1），将飞行器的待测部件通过沉头螺钉安装于所述载体（1）的所述第一表面（111）上，所述飞行器的待测部件与所述第一表面（111）之间的缝隙通过铝箔粘贴。

7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，将所述载体（1）投影到水平面，形成水平投影；

所述飞行器的待测部件包括头部和尾部，所述头部的朝向与所述载体（1）的所述第二夹角（34）的方向一致，所述尾部与所述载体（1）的所述第一夹角（33）方向一致。