CN115248419B - 一种宽带宽角有源散射装置及其双站rcs的计算方法 - Google Patents

一种宽带宽角有源散射装置及其双站rcs的计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种宽带宽角有源散射装置及其双站RCS的计算方法。该装置由多个离散分布于特定形状的刚性或柔性面板上的散射单元构成，每个散射单元由宽带宽角收发一体天线和反射放大电路构成。宽带宽角有源散射装置的总双站RCS由无源双站RCS和有源双站RCS两部分叠加而成，本发明提出了计算整个宽带宽角有源散射装置的总双站RCS和各向双站RCS的方法。本发明还提供了宽带宽角有源散射装置上的单个散射单元稳定工作的条件以及快速计算散射单元有源双站RCS的方法，该方法只需事先测量得到宽带宽角收发一体天线和反射放大电路各自的性能指标，即可算出散射单元在指定频段内的有源双站RCS，避免了复杂繁琐的三维电磁场数值计算。

Description

一种宽带宽角有源散射装置及其双站RCS的计算方法
技术领域
本发明属于目标RCS增强技术领域，具体涉及一种宽带宽角有源散射装置及其双站雷达散射截面积RCS的计算方法。
背景技术
被动探测定位系统是一种利用目标本身的电磁辐射信号或目标散射环境电磁波来对目标进行探测、定位与跟踪的系统。在该系统中，位于多个位置点的监测接收站自身不发射电磁波，仅是被动地感知、分析、处理被探测目标自身或散射的电磁波，通过提取这些电磁波信号到达各个监测站的时间差、频率差、相位差等信息，最终推算出辐射源或目标的位置并实现目标识别和跟踪。在很多实际的被动探测应用场景中，监测站接收到的目标辐射或散射的信号功率非常低，甚至可能因地形地貌或建筑物遮挡而完全无法接收到信号，因而严重制约了系统的探测效能和定位精度。为了扩大系统的探测范围，一般的应对办法是抵近探测或将探测设备部署于升空平台上，但这类方法的部署和应用成本较高，缺乏灵活性。
传统的关于双站RCS的计算研究中，对象均为无源物体，常用高频法、几何光学法、物理光学法研究物体的散射特性，或使用矩阵法、时域有限差分法、有限元法等数值计算方法求解物体的双站RCS，这类方法虽具有较高的精度，但计算量大，需要较多的计算存储空间。目前，尚未发现快速且较为完整的针对有源散射体的双站RCS的计算方法和流程。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种宽带宽角有源散射装置及其双站RCS的计算方法，该装置可提供双站RCS增益，可在很宽频率范围内增大宽角度空间的散射波功率。
本发明提供一种宽带宽角有源散射装置，包括：散射面板和多个离散分布于散射面板上的散射单元；每个散射单元包括：位于散射面板上的一组宽带宽角收发一体天线和反射放大电路；宽带宽角收发一体天线的信号端口通过过孔与反射放大电路相连，反射放大电路的接地部分通过盲孔与散射面板相连；散射单元用于通过宽带宽角收发一体天线在信号端口感应出入射波电压，并通过散射面板传递给反射放大电路，对其进行放大后反射回宽带宽角收发一体天线，最后向空间辐射出电磁波。
更进一步地，散射面板为三层PCB板结构，依次记为：顶层、中间层与底层；且所述顶层、所述中间层和所述底层均为金属层，中间金属层作为地层，各金属层之间为介质基板。
更进一步地，反射放大电路包括：依次连接的天线阻抗匹配电路、阻抗变换电路、负阻器件和直流偏置电路；天线阻抗匹配电路用于将天线的输入阻抗匹配至标准的50欧姆端接阻抗，减小因阻抗不匹配而产生的信号传输损耗；阻抗变换电路用于调整反射放大电路的频率响应特性；负阻器件用于在直流偏置电压的作用下工作于负阻区域；直流偏置电路用于为负阻器件提供使其工作在负阻区域的直流偏置电压。
其中，有源散射装置中的散射面板形状结构不限于矩形平板状，也可为球面、多面体等或其它共形结构；散射面板的基板材料也不限于常规的硬质环氧玻璃布层压板，可以是各种低介质损耗的多层柔性板材，如聚酰亚胺或聚酯薄膜基材等做成的柔性或挠性电路板。
其中，有源散射装置中的每个散射单元所使用的宽带宽角收发一体天线，设计为平面等角螺旋天线、平面阿基米德螺旋天线、平面等角螺线与阿基米德螺线组合而成的螺旋天线；每个散射单元中的反射放大电路所使用的有源器件是隧道二极管、雪崩二极管、体效应二极管等具有负阻特性的微波器件。
本发明还提供了一种基于上述宽带宽角有源散射装置的总双站RCS的计算方法，该方法包括下述步骤：
第1步对不含反射放大电路的宽带宽角有源散射装置，当均匀平面波的入射方向为
Figure 169277DEST_PATH_IMAGE001
、场强为
Figure 820839DEST_PATH_IMAGE002
时，采用三维电磁仿真方法计算得到距离有源散射装置
Figure 69417DEST_PATH_IMAGE003
处、沿方向
Figure 933468DEST_PATH_IMAGE004
的散射波电场强度
Figure 216682DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 773565DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 509440DEST_PATH_IMAGE007
表示散射波沿θ方向的散射波电场强度，
Figure 442761DEST_PATH_IMAGE008
表示散射波沿
Figure 580481DEST_PATH_IMAGE009
方向的电场强度；
第2步对含有反射放大电路的宽带宽角有源散射装置，当均匀平面波的入射方向为
Figure 308266DEST_PATH_IMAGE010
、场强为
Figure 531437DEST_PATH_IMAGE011
时，利用三维电磁仿真方法计算得到宽带宽角有源散射装置上的每个散射单元的宽带宽角收发一体天线信号端口处的感应电压
Figure 737290DEST_PATH_IMAGE012
；
第3步计算每个散射单元中的反射放大电路输出电压
Figure 729517DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 628203DEST_PATH_IMAGE014
式中，下标j表示第j个散射单元的序号，n表示宽带宽角有源散射装置上分布的散射单元的数量，
Figure 338670DEST_PATH_IMAGE015
表示天线信号端口的感应电压，即反射放大电路的输入电压，
Figure 82635DEST_PATH_IMAGE016
表示反射放大电路的输出电压，
Figure 194947DEST_PATH_IMAGE017
表示第j个散射单元的闭环功率增益；
第4步使用反射放大电路的输出电压
Figure 264535DEST_PATH_IMAGE018
去激励对应的散射单元中的宽带宽角收发一体天线，使用三维电磁仿真方法计算得到在距离有源散射装置
Figure 462298DEST_PATH_IMAGE019
处、沿方向
Figure 275533DEST_PATH_IMAGE020
辐射的均匀平面波横向电场强度
Figure 242352DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 482840DEST_PATH_IMAGE022
，其中，
Figure 167900DEST_PATH_IMAGE023
表示辐射波沿θ方向的电场强度，
Figure 519247DEST_PATH_IMAGE024
表示辐射波沿
Figure 606151DEST_PATH_IMAGE025
方向的电场强度；
第5步对上述计算得到的两种远场电场进行叠加：
Figure 17541DEST_PATH_IMAGE026
式中，
Figure 189896DEST_PATH_IMAGE027
表示沿θ方向的合成电场强度，
Figure 79355DEST_PATH_IMAGE028
表示沿
Figure 286345DEST_PATH_IMAGE029
方向的合成电场强度；
第6步利用下述公式计算宽带宽角有源散射装置的总双站RCS和沿
Figure 868636DEST_PATH_IMAGE030
方向的双站RCS：
Figure 262709DEST_PATH_IMAGE032
Figure 221437DEST_PATH_IMAGE033
式中，
Figure 751776DEST_PATH_IMAGE034
表示在入射方向为
Figure 504968DEST_PATH_IMAGE035
的均匀平面波照射下宽带宽角有源散射装置的总双站RCS，
Figure 651916DEST_PATH_IMAGE036
表示在入射方向为
Figure 148756DEST_PATH_IMAGE037
的均匀平面波照射下宽带宽角有源散射装置沿
Figure 64760DEST_PATH_IMAGE038
方向的双站RCS。
本发明还提供了一种快速计算宽带宽角有源散射装置中单个散射单元的总有源双站RCS和沿
Figure 988853DEST_PATH_IMAGE039
方向的双站RCS的方法，其计算公式如下：
Figure 357518DEST_PATH_IMAGE041
Figure 658049DEST_PATH_IMAGE042
式中，
Figure 428559DEST_PATH_IMAGE043
表示在入射方向为
Figure 523554DEST_PATH_IMAGE044
的均匀平面波照射下，第j个散射单元向整个空间散射的总有源双站RCS，
Figure 645094DEST_PATH_IMAGE045
表示在入射方向为
Figure 483737DEST_PATH_IMAGE046
的均匀平面波照射下该散射单元沿
Figure 843174DEST_PATH_IMAGE047
方向的双站RCS，
Figure 374649DEST_PATH_IMAGE048
为均匀平面波信号的波长，
Figure 452327DEST_PATH_IMAGE049
为第j个散射单元中的宽带宽角收发一体天线沿入射波方向
Figure 360240DEST_PATH_IMAGE037
的功率方向图增益，
Figure 105342DEST_PATH_IMAGE050
为第j个散射单元中的宽带宽角收发一体天线沿散射波方向
Figure 542140DEST_PATH_IMAGE051
的功率方向图增益，
Figure 372692DEST_PATH_IMAGE052
为第j个散射单元的闭环功率增益。
本发明中的装置和RCS的计算方法具有以下特点：
（1）本发明首次提出了宽带宽角天线与单端口反射放大电路直接相连的结构，此结构构成了具有RCS增益的新型散射面或散射体。宽带宽角收发一体天线接收入射波信号并在天线端口产生感应电压，反射放大电路将该感应电压放大后即时反射回宽带宽角收发一体天线，并经该天线向外部空间辐射电磁波，从而增大后向或侧向散射波功率。另外，在该装置中采用阵列排布方式使多个散射单元有序分布于散射面板上，能够有效增大散射角度。因此整个装置与传统的无源散射面相比，在很宽频率范围、很宽宽角度空间内均可提供双站RCS增益。
（2）本发明提出的计算散射单元总有源双站RCS的方法，只需事先测量得到宽带宽角收发一体天线的方向图和反射放大电路的性能参数，即可快速算出散射单元在指定频段内的有源双站RCS，避免了复杂繁琐的三维电磁场数值计算，极大程度地提高了计算速度并减小了计算存储空间。
（3）本发明提出的计算整个宽带宽角有源散射装置的总双站RCS的方法，计入了由无源散射结构和有源放大电路两部分各自产生的无源双站RCS和有源双站RCS，同时也可以处理位于散射面板上不同位置的收发一体天线因接收信号的幅度和相位不同而带来的散射场叠加问题，是一种可计算复杂结构的散射特性和RCS的普适方法。
附图说明
图1是宽带宽角有源散射装置整体结构示意图；
图2是散射单元结构示意图；
图3是计算宽带宽角有源散射装置的总双站RCS的流程图；
图4是快速计算散射单元有源双站RCS的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的内容及具体实施方式作进一步说明。
本发明提供了一种宽带宽角有源散射装置及其双站雷达散射截面积RCS的计算方法；该装置可提供双站RCS增益，可在很宽频率范围、很宽角度空间内增大散射波功率。将其用于被动探测定位系统中，可扩大系统的探测范围并改善对辐射源或运动目标的探测定位精度；也可替代只具有后向散射增强效果的龙勃透镜安装于隐身飞行器上，为隐身飞行器提供宽频带、宽角度隐身能力的掩藏效果。此外，还可作为雷达假目标或雷达诱饵、雷达干扰器使用。
如图1所示，宽带宽角有源散射装置由多个离散分布于特定形状的硬质或柔性面板100上的散射单元200构成；散射面板100为三层PCB板结构，顶层、中间层与底层为金属层，中间金属层作为地层，各金属层之间为介质基板；位于散射面板100上的一组宽带宽角收发一体天线210和反射放大电路220构成一个散射单元200，其中，反射放大电路220由天线阻抗匹配电路221、阻抗变换电路222、负阻器件223和直流偏置电路224组成；宽带宽角收发一体天线210位于散射面板100顶层上，反射放大电路220位于散射面板100底层，宽带宽角收发一体天线210的信号端口通过通孔与位于底层的反射放大电路220相连。
工作时，宽带宽角有源散射装置在均匀平面波照射下，散射面板100上每个散射单元200中的宽带宽角收发一体天线210的信号端口产生感应电压，该电压通过通孔到达散射面板100底层成为对应单元中的反射放大电路220的入射信号，反射放大电路200将该感应电压放大后即时反射回宽带宽角收发一体天线210，并经该天线向空间辐射电磁波。
作为本发明的一个实施例，散射面板100的形状结构不限于矩形平板状，也可为球面、多面体等或其它共形结构；散射面板的基板材料也不限于常规的硬质环氧玻璃布层压板，可以为各种低介质损耗的多层柔性板材，如聚酰亚胺或聚酯薄膜基材做成的柔性或挠性电路板。
如图2所示，散射单元200由宽带宽角收发一体天线210和反射放大电路220构成，其中，反射放大电路220由依次连接的天线阻抗匹配电路221、阻抗变换电路222、负阻器件223和直流偏置电路224组成。宽带宽角收发一体天线210用于接收和向外辐射信号，反射放大电路220用于将输入的信号放大再反向输出，其中的直流偏置电路224为负阻器件223提供合适的直流偏置电压，使其工作在负阻区域，天线阻抗匹配电路221用于将天线的输入阻抗匹配至反射放大器的输入阻抗，减小因阻抗不匹配而产生的信号传输损耗，阻抗变换电路222由微带线等分布参数元件与电容电感等集总参数元件构成，用于调整反射放大电路的频率响应特性。
其中，每个散射单元200稳定工作的条件为：
Figure 553138DEST_PATH_IMAGE053
；式中，
Figure 152747DEST_PATH_IMAGE054
表示在第j个散射单元中从天线阻抗匹配电路221与阻抗变换电路222相接的第一端面向天线阻抗匹配电路221方向看去的反射系数，
Figure 26025DEST_PATH_IMAGE055
表示从第一端面向反射放大器阻抗变换电路222方向看去的反射系数。
作为本发明的一个实施例，宽带宽角收发一体天线210可以为平面等角螺旋天线、平面阿基米德螺旋天线、平面等角螺线与阿基米德螺线组合而成的螺旋天线；所述反射放大电路220使用的有源器件为隧道二极管、雪崩二极管或体效应二极管具有负阻特性的微波器件。
如图3所示，本发明提供了一种计算宽带宽角有源散射装置总双站RCS的方法，宽带宽角有源散射装置的总双站RCS由无源双站RCS和有源双站RCS两部分组成；无源双站RCS是指仅由散射面板100及其上多个宽带宽角收发一体天线210组成的无源结构所产生的双站RCS，有源双站RCS是指带有反射放大电路的宽带宽角有源散射装置所产生的双站RCS；其步骤具体包括：
（1）对不含反射放大电路的宽带宽角有源散射装置，当均匀平面波的入射方向为
Figure 78294DEST_PATH_IMAGE056
、场强为
Figure 62431DEST_PATH_IMAGE057
时，采用三维电磁仿真方法计算得到距离有源散射装置
Figure 516546DEST_PATH_IMAGE058
处、沿方向
Figure 295146DEST_PATH_IMAGE020
的散射波电场强度
Figure 834712DEST_PATH_IMAGE059
、
Figure 622539DEST_PATH_IMAGE060
，其中
Figure 931161DEST_PATH_IMAGE061
表示散射波沿θ方向的散射波电场强度，
Figure 146242DEST_PATH_IMAGE062
表示散射波沿
Figure 173103DEST_PATH_IMAGE063
方向的电场强度。
（2）对含有反射放大电路的宽带宽角有源散射装置，当均匀平面波的入射方向为
Figure 499043DEST_PATH_IMAGE064
、场强为
Figure 927750DEST_PATH_IMAGE065
时，利用三维电磁仿真方法计算得到宽带宽角有源散射装置上的每个散射单元200的宽带宽角收发一体天线210信号端口处的感应电压
Figure 48153DEST_PATH_IMAGE066
。
（3）计算每个散射单元200中的反射放大电路220输出电压
Figure 827890DEST_PATH_IMAGE067
：
Figure 691941DEST_PATH_IMAGE068
；
式中，下标j表示第j个散射单元200的序号，n表示宽带宽角有源散射装置上分布的散射单元200的数量，
Figure 975154DEST_PATH_IMAGE069
表示天线信号端口的感应电压，即反射放大电路220的输入电压，
Figure 797617DEST_PATH_IMAGE070
表示反射放大电路（220）的输出电压，
Figure 533492DEST_PATH_IMAGE071
表示第j个散射单元200的闭环功率增益。
（4）使用反射放大电路的输出电压
Figure 466813DEST_PATH_IMAGE072
去激励对应的散射单元200中的宽带宽角收发一体天线210，使用三维电磁仿真方法计算得到在距离有源散射装置
Figure 338954DEST_PATH_IMAGE019
处、沿方向
Figure 332317DEST_PATH_IMAGE073
辐射的均匀平面波横向电场强度
Figure 555488DEST_PATH_IMAGE074
、
Figure 26921DEST_PATH_IMAGE075
，其中，
Figure 19148DEST_PATH_IMAGE076
表示辐射波沿θ方向的电场强度，
Figure 183413DEST_PATH_IMAGE077
表示辐射波沿
Figure 628301DEST_PATH_IMAGE025
方向的电场强度。
（5）对上述计算得到的两种远场电场进行叠加：
Figure 903424DEST_PATH_IMAGE078
式中，
Figure 15737DEST_PATH_IMAGE079
表示沿θ方向的合成电场强度，
Figure 85324DEST_PATH_IMAGE080
表示沿
Figure 548666DEST_PATH_IMAGE029
方向的合成电场强度。
（6）利用下述公式计算宽带宽角有源散射装置的总双站RCS和沿
Figure 96322DEST_PATH_IMAGE081
方向的双站RCS：
Figure 328721DEST_PATH_IMAGE083
Figure 303630DEST_PATH_IMAGE085
式中，
Figure 988689DEST_PATH_IMAGE086
表示在入射方向为
Figure 605615DEST_PATH_IMAGE044
的均匀平面波照射下宽带宽角有源散射装置的总双站RCS，
Figure 692520DEST_PATH_IMAGE087
表示在入射方向为
Figure 103910DEST_PATH_IMAGE088
的均匀平面波照射下宽带宽角有源散射装置沿
Figure 276265DEST_PATH_IMAGE039
方向的双站RCS。
如图4所示，本发明提供一种快速计算散射单元有源双站RCS的方法，其步骤包括：
（1）测量第j个散射单元上的宽带宽角收发一体天线210在指定频率范围内的方向图。
（2）测量第j个散射单元上的反射放大电路220在指定频率范围内的开环增益，根据开环增益计算出从第一端面向反射放大器阻抗变换电路222方向看去的反射系数
Figure 431303DEST_PATH_IMAGE089
。
（3）计算第j个散射单元的闭环功率增益：
Figure 372714DEST_PATH_IMAGE090
式中，
Figure 955005DEST_PATH_IMAGE091
表示在第j个散射单元中从天线阻抗匹配电路221与阻抗变换电路222相接的第一端面向天线阻抗匹配电路221方向看去的反射系数，
Figure 349077DEST_PATH_IMAGE089
表示从第一端面向反射放大器阻抗变换电路222方向看去的反射系数。其中，散射单元稳定工作的条件为
Figure 307806DEST_PATH_IMAGE092
。
（4）利用天线方向图和第j个散射单元的闭环功率增益，按照下述方式计算第j个散射单元200的总有源双站RCS和沿
Figure 369303DEST_PATH_IMAGE093
方向的双站RCS：
Figure 122495DEST_PATH_IMAGE095
Figure 269443DEST_PATH_IMAGE097
式中，
Figure 500704DEST_PATH_IMAGE098
表示在入射方向为
Figure 416707DEST_PATH_IMAGE044
的均匀平面波照射下，第j个散射单元200向整个空间散射的总有源双站RCS，
Figure 340801DEST_PATH_IMAGE099
表示在入射方向为
Figure 709466DEST_PATH_IMAGE100
的均匀平面波照射下该散射单元沿
Figure 9997DEST_PATH_IMAGE101
方向的双站RCS，
Figure 780507DEST_PATH_IMAGE048
为均匀平面波信号的波长，
Figure 875502DEST_PATH_IMAGE102
为第j个散射单元200中的宽带宽角收发一体天线210沿入射波方向
Figure 997042DEST_PATH_IMAGE103
的功率方向图增益，
Figure 570105DEST_PATH_IMAGE104
为第j个散射单元200中的宽带宽角收发一体天线210沿散射波方向
Figure 460701DEST_PATH_IMAGE105
的功率方向图增益，
Figure 726597DEST_PATH_IMAGE106
为第j个散射单元200的闭环功率增益。
在本发明实施例中，该有源散射装置中的每个散射单元中的反射放大电路220也可以设计为由场效应晶体管或双极晶体管构成的二端口放大电路，同时将宽带宽角收发一体天线210改为接收和发射分置的双天线，分别连接二端口放大电路的输入端口和输出端口。此结构的散射单元200中的接收天线、二端口放大器及发射天线之间的闭环功率增益
Figure 69854DEST_PATH_IMAGE107
为：
Figure 977767DEST_PATH_IMAGE108
；
其稳定工作的条件为：
Figure 457290DEST_PATH_IMAGE109
；
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE110
表示发射天线与接收天线之间的空间耦合效应所对应的散射单元反向传输系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE111
表示二端口放大电路的复电压增益。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种宽带宽角有源散射装置，其特征在于，包括：散射面板（100）和多个离散分布于所述散射面板（100）上的散射单元（200）；每个所述散射单元（200）包括：位于所述散射面板（100）上的一组宽带宽角收发一体天线（210）和反射放大电路（220）；所述宽带宽角收发一体天线（210）的信号端口通过过孔与所述反射放大电路（220）相连，所述反射放大电路（220）的接地部分通过盲孔与所述散射面板（100）相连；
所述散射单元（200）用于通过所述宽带宽角收发一体天线（210）在信号端口感应出入射波电压，并通过散射面板（100）传递给反射放大电路（220），对其进行放大后反射回所述宽带宽角收发一体天线（210），最后向空间辐射出电磁波；
所述反射放大电路（220）包括：依次连接的天线阻抗匹配电路（221）、阻抗变换电路（222）、负阻器件（223）和直流偏置电路（224）；
所述天线阻抗匹配电路（221）用于将天线的输入阻抗匹配至标准的50欧姆端接阻抗；
所述阻抗变换电路（222）用于调整反射放大电路的频率响应特性；
所述负阻器件（223）用于在直流偏置电压的作用下工作于负阻区域；
所述直流偏置电路（224）用于为所述负阻器件（223）提供使其工作在负阻区域的直流偏置电压；
每个散射单元（200）稳定工作的条件为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
；
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
表示在第j个散射单元中从天线阻抗匹配电路（221）与阻抗变换电路（222）相接的第一端面向天线阻抗匹配电路（221）方向看去的反射系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE006A
表示从第一端面向反射放大器阻抗变换电路（222）方向看去的反射系数；
所述反射放大电路（220）是由场效应晶体管或双极晶体管构成的二端口放大电路，同时将宽带宽角收发一体天线（210）改为接收和发射分置的双天线，分别连接二端口放大电路的输入端口和输出端口；此结构散射单元（200）中的接收天线、二端口放大器及发射天线之间的闭环功率增益
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE010A
；其稳定工作的条件为：
Figure DEST_PATH_IMAGE012A
；
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE014A
表示发射天线与接收天线之间的空间耦合效应所对应的散射单元反向传输系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE016A
表示二端口放大电路的复电压增益。
2.如权利要求1所述的宽带宽角有源散射装置，其特征在于，所述散射面板（100）的形状结构为矩形平板状、球面或多面体；散射面板的基板材料为硬质环氧玻璃布层压板或各种低介质损耗的多层柔性板材，如聚酰亚胺或聚酯薄膜基材做成的柔性或挠性电路板。
3.如权利要求2所述的宽带宽角有源散射装置，其特征在于，所述散射面板（100）为三层PCB板结构，依次记为：顶层、中间层与底层；且所述顶层、所述中间层和所述底层均为金属层，中间金属层作为地层，各金属层之间为介质基板。
4.如权利要求1所述的宽带宽角有源散射装置，其特征在于，所述宽带宽角收发一体天线（210）为平面等角螺旋天线、平面阿基米德螺旋天线、平面等角螺线与阿基米德螺线组合而成的螺旋天线；所述反射放大电路（220）使用的有源器件为隧道二极管、雪崩二极管或体效应二极管具有负阻特性的微波器件。
5.一种基于权利要求1至4中任一所述宽带宽角有源散射装置的总双站RCS计算方法，宽带宽角有源散射装置的总双站RCS由无源双站RCS和有源双站RCS两部分组成；无源双站RCS是指仅由散射面板（100）及其上多个宽带宽角收发一体天线（210）组成的无源结构所产生的双站RCS，有源双站RCS是指带有反射放大电路的宽带宽角有源散射装置所产生的双站RCS；其特征在于，包括下述步骤：
第1步对不含反射放大电路的宽带宽角有源散射装置，当均匀平面波的入射方向为
Figure DEST_PATH_IMAGE018A
、场强为
Figure DEST_PATH_IMAGE020A
时，采用三维电磁仿真方法计算得到距离有源散射装置
Figure 869442DEST_PATH_IMAGE021
处、沿方向
Figure DEST_PATH_IMAGE023A
的散射波电场强度
Figure DEST_PATH_IMAGE025A
、
Figure DEST_PATH_IMAGE027A
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE028A
表示散射波沿θ方向的散射波电 场强度，
Figure DEST_PATH_IMAGE029A
表示散射波沿
Figure DEST_PATH_IMAGE031A
方向的电场强度；
第2步对含有反射放大电路的宽带宽角有源散射装置，当均匀平面波的入射方向为
Figure DEST_PATH_IMAGE033A
、场强为
Figure DEST_PATH_IMAGE035A
时，利用三维电磁仿真方法计算得到宽带宽角有源散射装置上的每 个散射单元（200）的宽带宽角收发一体天线（210）信号端口处的感应电压
Figure 176796DEST_PATH_IMAGE036
；
第3步计算每个散射单元（200）中的反射放大电路（220）输出电压
Figure 956533DEST_PATH_IMAGE037
：
Figure DEST_PATH_IMAGE039A
；
式中，下标j表示第j个散射单元（200）的序号，
Figure 882900DEST_PATH_IMAGE040
，n表示宽带宽角有源散射装置 上分布的散射单元（200）的数量，
Figure DEST_PATH_IMAGE042A
表示天线信号端口的感应电压，即反射放大电路（220） 的输入电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE044A
表示反射放大电路（220）的输出电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE046A
表示第j个散射单元（200）的闭环功 率增益；
第4步使用反射放大电路的输出电压
Figure DEST_PATH_IMAGE048A
去激励对应的散射单元（200）中的宽带宽 角收发一体天线（210），使用三维电磁仿真方法计算得到在距离有源散射装置
Figure 759590DEST_PATH_IMAGE049
处、沿方向
Figure DEST_PATH_IMAGE050A
辐射的均匀平面波横向电场强度
Figure DEST_PATH_IMAGE052A
、
Figure DEST_PATH_IMAGE054A
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE055A
表示辐射波沿θ 方向的电场强度，
Figure DEST_PATH_IMAGE056A
表示辐射波沿
Figure DEST_PATH_IMAGE057A
方向的电场强度；
Figure 441107DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 708140DEST_PATH_IMAGE059
为均匀平面波信号的波 长；
第5步对上述计算得到的两种远场电场进行叠加：
Figure DEST_PATH_IMAGE061A
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE063A
表示沿θ方向的合成电场强度，
Figure DEST_PATH_IMAGE065A
表示沿
Figure DEST_PATH_IMAGE066A
方向的合成电场强度；
第6步利用下述公式计算宽带宽角有源散射装置的总双站RCS和沿
Figure DEST_PATH_IMAGE068A
方向的双站RCS：
Figure DEST_PATH_IMAGE070
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE072
表示在入射方向为
Figure DEST_PATH_IMAGE074
的均匀平面波照射下宽带宽角有源散射装置的总双站RCS，
Figure DEST_PATH_IMAGE076
表示在入射方向为
Figure DEST_PATH_IMAGE077A
的均匀平面波照射下宽带宽角有源散射装置沿
Figure DEST_PATH_IMAGE078
方向的双站RCS。
6.如权利要求5所述的总双站RCS计算方法，其特征在于，按照下述公式计算第j个散射单元（200）的总有源双站RCS和沿
Figure DEST_PATH_IMAGE079A
方向的双站RCS：
Figure DEST_PATH_IMAGE081A
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE083
表示在入射方向为
Figure DEST_PATH_IMAGE084A
的均匀平面波照射下，第j个散射单元（200）向 整个空间散射的总有源双站RCS，
Figure DEST_PATH_IMAGE086A
表示在入射方向为
Figure DEST_PATH_IMAGE077AA
的均匀平面波照射 下该散射单元沿
Figure DEST_PATH_IMAGE087
方向的双站RCS，
Figure 42843DEST_PATH_IMAGE088
为均匀平面波信号的波长，
Figure DEST_PATH_IMAGE090A
为第j个散射 单元（200）中的宽带宽角收发一体天线（210）沿入射波方向
Figure DEST_PATH_IMAGE091
的功率方向图增益，
Figure DEST_PATH_IMAGE093
为第j个散射单元（200）中的宽带宽角收发一体天线（210）沿散射波方向
Figure DEST_PATH_IMAGE094A
的功 率方向图增益，
Figure DEST_PATH_IMAGE096A
为第j个散射单元（200）的闭环功率增益。
7.如权利要求5所述的总双站RCS计算方法，其特征在于，第j个散射单元（200）的闭环 功率增益
Figure DEST_PATH_IMAGE097
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE099
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004AA
为从天线阻抗匹配电路（221）与阻抗变换电路（222）相接的第一端面向天线阻抗匹配电路（221）方向看去的反射系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE006AA
为从第一端面向反射放大器阻抗变换电路（222）方向看去的反射系数。
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