RU2439605C1

RU2439605C1 - Apparatus for measuring effective scattering area of radar objects

Info

Publication number: RU2439605C1
Application number: RU2010117278/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Ковалев (RU); Сергей Владимирович Ковалев; Станислав Игоревич Моряков (RU); Станислав Игоревич Моряков; Сергей Михайлович Нестеров (RU); Сергей Михайлович Нестеров; Иван Алексеевич Скородумов (RU); Иван Алексеевич Скородумов
Original assignee: Сергей Владимирович Ковалев; Станислав Игоревич Моряков; Сергей Михайлович Нестеров; Иван Алексеевич Скородумов
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2012-01-10
Also published as: RU2010117278A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: apparatus has a transmitting and a receiving unit connected a recorder, a support-swivelling block on which is mounted a two-dimensional flat square equidistant array of identical and identically directed radar objects, placed at the nodes of a two-dimensional grid with square cells with spacing

where λ is the wavelength, wherein one of the diagonals, the normal to the plane of the array, the normal to the plane of the front of the electromagnetic wave emitted by the transmitting unit and the normal to the plane of the front of the electromagnetic wave reflected from that array lie in a single plane.

EFFECT: high accuracy of measuring ultra-small values of effective scattering area of radar objects located in a confined measuring zone.

5 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при измерении эффективной площади рассеяния (ЭПР) различных объектов радиолокации, соизмеримых и меньших длины волны.The claimed invention relates to the field of radar technology and can be used to measure the effective scattering area (EPR) of various objects of radar, comparable and shorter wavelengths.

Известен способ измерения ЭПР с использованием импульсной локации, включающий помещение исследуемого объекта в поле, излучаемое импульсным локатором, измерение рассеянной мощности и сравнение ее с мощностью, рассеянной эталонным отражателем (Майзельс Е.Н., Торгованов В.А. Измерение характеристик рассеяния радиолокационных целей. М.: «Сов. радио». 1972, с.166-174).A known method of measuring EPR using a pulse location, including placing the object under study in a field emitted by a pulse locator, measuring the power dissipation and comparing it with the power dissipated by the reference reflector (Mayzels E.N., Torgovanov V.A. Measuring the dispersion characteristics of radar targets. M.: “Sov. Radio.” 1972, p. 166-174).

Однако указанный способ позволяет измерять ЭПР только в тех случаях, когда мощность полезного сигнала выше мощности фоновых отражений, т.е. ЭПР исследуемого объекта выше ЭПР фона.However, this method allows you to measure the EPR only in cases where the power of the useful signal is higher than the power of background reflections, i.e. The ESR of the investigated object is higher than the ESR of the background.

Существуют технические решения, позволяющие решить эту проблему. Например, способ, основанный на облучении линейной эквидистантной решетки (ЛЭР), составленной из одинаковых и одинаково ориентированных объектов, и приеме рассеянного на ней сигнала, по которому судят об эффективной поверхности рассеяния отдельного объекта (Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сов. радио». 1975, с.219).There are technical solutions to solve this problem. For example, a method based on the irradiation of a linear equidistant array (LER), composed of the same and equally oriented objects, and the reception of the signal scattered on it, which is used to judge the effective scattering surface of an individual object (Kobak V.O. Radar reflectors. M .: “Sov. Radio.” 1975, p. 219).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является известное устройство для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов (SU, авторское свидетельство №491111, МКИ G01R 29/10, 1975 г. - прототип). Конструкция данного устройства проиллюстрирована на фиг.1. Устройство содержит передающий блок 1, приемный блок 2, соединенный с регистратором 3, опорно-поворотный блок 4, на котором закреплена эквидистантная решетка из одинаковых и одинаково ориентированных измеряемых радиолокационных объектов 5, при этом нормаль к решетке, нормаль к плоскому фронту излученной передающим блоком электромагнитной волны и нормаль к плоскому фронту отраженной от решетки волны лежат в одной плоскости.The closest technical solution to the proposed invention is a known device for measuring the effective dispersion area of radar objects (SU, copyright certificate No. 491111, MKI G01R 29/10, 1975 - prototype). The design of this device is illustrated in figure 1. The device comprises a transmitting unit 1, a receiving unit 2 connected to a recorder 3, a support-rotary unit 4, on which an equidistant array of identical and equally oriented measured radar objects 5 is fixed, while the normal to the array, normal to the flat front of the electromagnetic unit emitted by the transmitting unit the waves and the normal to the flat front of the wave reflected from the lattice lie in the same plane.

Достоинством данного устройства является обеспечение возможности высокоточных измерений ЭПР объектов радиолокации, соизмеримых и меньших длины волны. Полагают, что в максимумах отражения от решетки ее ЭПР близка к ЭПР уединенного объекта, умноженной на квадрат их числа. Требуемый для измерений ЭПР с заданной точностью уровень превышения мощности отраженного сигнала над фоном достигается путем увеличения числа объектов решетки.The advantage of this device is the provision of the possibility of high-precision EPR measurements of radar objects, comparable and shorter wavelengths. It is believed that at the maxima of reflection from the lattice, its EPR is close to the EPR of a solitary object, multiplied by the square of their number. The level of excess of the power of the reflected signal over the background required for ESR measurements with a given accuracy is achieved by increasing the number of lattice objects.

Однако известное устройство обладает существенным недостатком. Оно не позволяет с требуемой точностью измерять ЭПР радиолокационных объектов со сверхмалыми уровнями отражений: в этом случае необходима решетка с таким большим числом объектов, что ее линейный размер будет превышать размер зоны измерения.However, the known device has a significant drawback. It does not allow measuring the EPR of radar objects with ultra-low reflection levels with the required accuracy: in this case, a grating with such a large number of objects is necessary that its linear size will exceed the size of the measurement zone.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерения сверхмалых значений эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов, размер которых соизмерим и меньше длины волны.The objective of the present invention is to improve the measurement accuracy of ultra-small values of the effective scattering area of radar objects, the size of which is comparable and less than the wavelength.

Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной задачи, является повышение мощности сигнала, отражаемого эквидистантной решеткой, размер которой ограничен размером зоны измерений, и увеличение отношения сигнал - фон при измерениях ЭПР.The technical result that provides the solution of this problem is to increase the power of the signal reflected by an equidistant array, the size of which is limited by the size of the measurement zone, and to increase the signal-to-background ratio during ESR measurements.

Указанная задача и получение заявленного технического результата достигаются посредством того, что в устройстве для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов, содержащем передающий блок 1, приемный блок 2, соединенный с регистратором 3, опорно-поворотный блок 4, на котором согласно изобретению закрепляют двумерную плоскую квадратную эквидистантную решетку из одинаковых и одинаково ориентированных измеряемых радиолокационных объектов 5, размещаемых в узлах плоской двумерной квадратной сетки с шагом

и ориентируют решетку так, что одна из ее диагоналей, нормаль к плоскости решетки, нормаль к плоскому фронту излученной передающим блоком электромагнитной волны и нормаль к плоскому фронту отраженной от решетки волны лежат в одной плоскости (фиг.2).This task and obtaining the claimed technical result are achieved by the fact that in the device for measuring the effective scattering area of radar objects containing the transmitting unit 1, the receiving unit 2, connected to the recorder 3, the slewing-rotary unit 4, on which according to the invention fix a two-dimensional flat square equidistant array of identical and equally oriented measured radar objects 5, placed in the nodes of a flat two-dimensional square grid with a step

and they orient the grating so that one of its diagonals, normal to the plane of the grating, normal to the flat front of the electromagnetic wave emitted by the transmitting unit and normal to the flat front of the wave reflected from the grating, lie in one plane (Fig. 2).

Из методики построения линейной эквидистантной решетки (ЛЭР) для измерения с заданной точностью сверхмалых уровней ЭПР объектов (Ковалев С.В., Нестеров С.М., Скородумов И.А. // РЭ, 1995. Т.40. №9, с.1346) известно соотношение, устанавливающее зависимость ошибки измерения ЭПР δ₁ от отношения размера зоны измерения к линейному размеру решетки в направлении максимального отражения ЛЭР:From the methodology for constructing a linear equidistant lattice (LER) for measuring with a given accuracy the ultra-low levels of the EPR of objects (Kovalev S.V., Nesterov S.M., Skorodumov I.A. // RE, 1995. V. 40. No. 9, p. .1346) a relation is known that establishes the dependence of the EPR measurement error δ ₁ on the ratio of the size of the measurement zone to the linear size of the lattice in the direction of maximum reflection of the electron beam:

где

Where

π=3,1415926π = 3,1415926

L - линейный размер решетки;L is the linear size of the lattice;

R - дальность локации;R is the location range;

θ_0,5 - ширина гауссовской диаграммы направленности антенны по уровню половинной мощности.θ _0.5 is the width of the Gaussian antenna pattern at half power level.

Очевидно, что увеличение мощности максимального отражения ЛЭР за счет увеличения числа N объектов вследствие увеличения линейных размеров ЛЭР приводит к неприемлемым ошибкам измерения сверхмалых значений ЭПР одиночного объекта.Obviously, an increase in the power of maximum reflection of the LER due to an increase in the number N of objects due to an increase in the linear dimensions of the LER leads to unacceptable errors in measuring the ultra-small EPR values of a single object.

Увеличения числа N объектов в решетке при ограничении на ее размер можно достичь путем замены линейной решетки на двумерную квадратную решетку (фиг.3а, b).An increase in the number N of objects in the lattice with a restriction on its size can be achieved by replacing the linear lattice with a two-dimensional square lattice (Fig. 3a, b).

Рассмотрим известную (Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сов. радио». 1975, с.220-222) линейную решетку из неодинаковых по величине ЭПР объектов, у которой разность значений ЭПР соседних объектов равна значению ЭПР крайнего в решетке отражателя, т.е. σ_i=σ₁-σ₂ (фиг.3с).Consider the well-known (Kobak VO Radar reflectors. M .: Sov. Radio. 1975, p. 220-222) a linear array of unequal ESR objects in which the difference in the ESR values of neighboring objects is equal to the ESR of the extreme in the array reflector, i.e. σ _i = σ ₁ −σ ₂ (FIG. 3c).

Данную линейную решетку можно заменить на соразмерную с ней плоскую двумерную квадратную решетку, если одинаковые и одинаково ориентированные радиолокационные объекты измерений разместить в узлах плоской двумерной квадратной сетки с шагом

и вращать решетку вокруг ее диагонали, сориентировав решетку так, что вторая диагональ квадратной решетки, нормаль к плоскости решетки, нормаль к плоскому фронту излученной передающим блоком электромагнитной волны и нормаль к плоскому фронту отраженной от этой решетки волны лежат в одной плоскости (фиг.2).This linear array can be replaced with a flat two-dimensional square grid commensurate with it, if the same and equally oriented radar measurement objects are placed in the nodes of a flat two-dimensional square grid with a step

and rotate the lattice around its diagonal, orienting the lattice so that the second diagonal of the square lattice, normal to the plane of the lattice, normal to the flat front of the electromagnetic wave emitted by the transmitting unit and normal to the flat front of the wave reflected from this lattice, lie in the same plane (Fig. 2) .

Принцип действия устройства основывается на следующем. Составленная из идентичных объектов измерения двумерная квадратная эквидистантная решетка с шагом

помещается в радиолокационном поле под угломThe principle of operation of the device is based on the following. A two-dimensional square equidistant lattice composed of identical objects of measurement

placed in a radar field at an angle

где λ - длина волны;where λ is the wavelength;

d - период решетки;d is the lattice period;

θ_i - угол падения излученной передатчиком электромагнитной волны на плоскость решетки;θ _i is the angle of incidence of the electromagnetic wave emitted by the transmitter on the grating plane;

θ_s - угол отражения электромагнитной волны от решетки в направлении приемника;θ _s is the angle of reflection of the electromagnetic wave from the grating in the direction of the receiver;

n - целое число;n is an integer;

θ - угол между нормалью к решетке и биссектрисой угла разноса приемной и передающей антенн.θ is the angle between the normal to the grating and the bisector of the separation angle of the receiving and transmitting antennas.

Рассеянную решеткой мощность определяют путем сравнения с эталоном ее ЭПР, а затем вычисляют ЭПР исследуемого объекта делением измеренной величины на число элементов в решетке, возведенное в квадрат. Использование нескольких идентичных объектов, составленных в квадратную эквидистантную решетку, позволяет в направлениях задаваемых выражением (2), за счет сложения амплитуд рассеянных отдельными объектами полей, увеличить полезный сигнал до величины, превышающей уровень фона используемой измерительной установки.The power dissipated by the grating is determined by comparing it with the standard of its EPR, and then the EPR of the object under study is calculated by dividing the measured value by the number of elements in the grating squared. The use of several identical objects compiled in a square equidistant lattice allows, in the directions given by expression (2), by adding the amplitudes of the fields scattered by individual objects, to increase the useful signal to a value exceeding the background level of the measurement setup used.

При одинаковых размерах линейной и двумерной решеток число объектов в последней увеличивается в разы.With the same dimensions of linear and two-dimensional lattices, the number of objects in the latter increases significantly.

На фиг.1 приведена конструкция известного устройства для измерения ЭПР радиолокационных объектов, на фиг.2 приведена схема предлагаемого устройства для измерения ЭПР радиолокационных объектов, на фиг.3 приведена конструкция известной (а), предлагаемой (b) и составленной из неодинаковых отражателей (с) решеток, на фиг.4 приведена рассчитанная диаграмма обратного отражения (ДОО) устройства-прототипа линейной решетки из 7 одинаковых микросфер, на фиг.5 приведена рассчитанная ДОО предлагаемого устройства квадратной решетки из 16 одинаковых микросфер.Figure 1 shows the construction of a known device for measuring the EPR of radar objects, figure 2 shows a diagram of the proposed device for measuring the EPR of radar objects, figure 3 shows the structure of the known (a), proposed (b) and composed of unequal reflectors (with ) lattices, figure 4 shows the calculated diagram of the back reflection (DOO) of the prototype device of a linear lattice of 7 identical microspheres, figure 5 shows the calculated DOO of the proposed device of a square lattice of 16 identical micro Osfer.

Устройство для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов работает следующим образом. Двумерную квадратную решетку, составленную из одинаковых и одинаково ориентированных радиолокационных объектов с шагом

, ориентируют так, что одна из диагоналей квадратной решетки, нормаль к плоскости решетки, нормаль к плоскому фронту излученной передающим блоком электромагнитной волны и нормаль к плоскому фронту отраженной от этой решетки волны лежат в одной плоскости. Равномерно вращают квадратную решетку вокруг второй диагонали. Излучаемые передающим блоком радиоволны рассеиваются на составленной таким образом решетке и через приемный блок регистрируются регистратором.A device for measuring the effective scattering area of radar objects works as follows. A two-dimensional square grid composed of identical and equally oriented radar objects in increments

, they are oriented so that one of the diagonals of the square lattice, normal to the plane of the lattice, normal to the flat front of the electromagnetic wave emitted by the transmitting unit and normal to the flat front of the wave reflected from this lattice, lie in the same plane. Rotate the square grid evenly around the second diagonal. The radio waves emitted by the transmitting unit are scattered on the array thus compiled and are registered by the registrar through the receiving unit.

При рассеянии радиоволн на исследуемых объектах происходит следующее. Разность хода волн, падающих на соседние объекты, составляет:When radio waves are scattered by the objects under investigation, the following occurs. The difference in the course of waves incident on neighboring objects is:

Δ_i=dsinθ_i Δ _i = dsinθ _i

для волн, рассеянных этими же объектами:for waves scattered by the same objects:

Δ_s=dsinθ_s Δ _s = dsinθ _s

а суммарная составит:and the total will be:

Δ_i+Δ_s=d(sinθ_i+sinθ_s).Δ _i + Δ _s = d (sinθ _i + sinθ _s ).

Если при этом разность фаз составит целое число периодов, т.е.If the phase difference is an integer number of periods, i.e.

d(sinθ_i+sinθ_s)=nλd (sinθ _i + sinθ _s ) = nλ

то амплитуды полей, рассеянных от всех объектов измерения, складываются, и полезный сигнал в направлении θ_s увеличивается по мощности в N² раз. При d≥λ/2 в ДОО решетки формируется больше одного дифракционного лепестка. Кроме того, при выполнении этого условия влияние на ЭПР решетки переотражений между ее объектами мало, и ЭПР решетки близка к ЭПР уединенного объекта σ_i, умноженной на число объектов в квадрате (N²). Тем самым, используя двумерную квадратную решетку с шагом между объектами

, можно измерить ЭПР исследуемых объектов с уровнем, меньшим уровня фоновых отражений.then the amplitudes of the fields scattered from all measurement objects are added up, and the useful signal in the direction θ _s increases in power by a factor of N ² . At d≥λ / 2, more than one diffraction lobe is formed in the DOO of the grating. In addition, when this condition is fulfilled, the influence on the EPR of the reflection grating between its objects is small, and the EPR of the lattice is close to the ESR of a solitary object σ _i times the number of objects squared (N ² ). Thus, using a two-dimensional square lattice with a step between objects

, you can measure the EPR of the studied objects with a level lower than the level of background reflections.

Энергетический выигрыш, который обеспечивает предлагаемая двумерная квадратная решетка по сравнению с линейной, происходит не только за счет размещения в ней большего числа объектов измерения, но и благодаря вращению вокруг диагонали решетки. В этом случае формируется ДОО с более низким, чем у линейной решетки, уровнем боковых лепестков, что способствует увеличению отношения сигнал-фон. Поясним данное утверждение на примере методики выбора геометрических параметров оптимальных антенных решеток (Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов. Под ред. Проф. Д.И.Воскресенского. Сов. Радио. М.: 1972, с.55-63). Известно, что для подавления обычных боковых лепестков используют амплитудные распределения, обеспечивающие спадание амплитуд токов в излучателях (объектах измерения) к краям антенны. В выше приведенном источнике опубликованы характеристики излучения прямоугольных раскрывов при различных законах распределения поля. Отмечается, что при малых расстояниях между излучателями (объектами) они справедливы и для дискретных двумерных антенных решеток. Причем, учитывая принцип взаимности, характеристики излучения антенны при согласованном приеме остаются справедливыми и для анализа рассеянного поля, т.е. ДОО. При равномерном распределении амплитуды отраженного поля, имеющей разрыв первой производной на краю раскрыва, как в случае с вращающейся линейной или двумерной решеткой размера L, уровень первого бокового лепестка равен - 13,2 дБ, а уровень остальных лепестков уменьшается пропорционально l/u, где u=(kL/2)sinθ, θ - угол поворота (Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов. Под ред. Проф. Д.И.Воскресенского. Сов. Радио. М.: 1972, с.25). В случае треугольного распределения уровень первого бокового лепестка составляет - 26,4 дБ, а уровень остальных лепестков уменьшается пропорционально l/u². Вращающаяся вокруг диагонали двумерная квадратная решетка имеет ДОО, близкую по форме к диаграмме излучения линейной (прямоугольной) решетки того же размера с треугольным распределением амплитуды отраженного поля (Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сов. радио». 1975, с.221). Подтверждением этому могут служить ДОО прямоугольных и треугольных металлических пластин (Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сов. радио». 1975, с.127). Сравнение этих ДОО показывает, что уровни боковых лепестков прямоугольных и треугольных металлических пластин, по отношению к максимуму, соответственно составляют - 13,3 дБ и - 26,6 дБ для первых и - 18 дБ и - 35,6 дБ для вторых лепестков.The energy gain provided by the proposed two-dimensional square lattice compared to the linear one is achieved not only due to the placement of a larger number of measurement objects in it, but also due to the rotation around the diagonal of the lattice. In this case, a DOO is formed with a level of side lobes lower than that of a linear lattice, which contributes to an increase in the signal-background ratio. Let us explain this statement by the example of the method for choosing the geometric parameters of optimal antenna arrays (Antennas and microwave devices. Calculation and design of antenna arrays and their radiating elements. Edited by Prof. D.I. Voskresensky. Sov. Radio. M .: 1972, p. 55-63). It is known that to suppress the usual side lobes, amplitude distributions are used to ensure that the amplitudes of the currents in the emitters (measurement objects) fall to the edges of the antenna. In the above source, the radiation characteristics of rectangular openings for various laws of field distribution are published. It is noted that at small distances between the emitters (objects) they are also valid for discrete two-dimensional antenna arrays. Moreover, taking into account the principle of reciprocity, the radiation characteristics of the antenna with consistent reception remain valid for the analysis of the scattered field, i.e. DOO. With a uniform distribution of the amplitude of the reflected field having a discontinuity of the first derivative at the edge of the aperture, as in the case of a rotating linear or two-dimensional lattice of size L, the level of the first side lobe is −13.2 dB, and the level of the remaining lobes decreases in proportion to l / u, where u = (kL / 2) sinθ, θ - angle of rotation (Antennas and microwave devices. Calculation and design of antenna arrays and their radiating elements. Edited by Prof. D.I. Voskresensky. Sov. Radio. M.: 1972, p. 25). In the case of a triangular distribution, the level of the first side lobe is - 26.4 dB, and the level of the remaining lobes decreases in proportion to l / u ² . A two-dimensional square lattice rotating around a diagonal has a DOO close in shape to a radiation diagram of a linear (rectangular) lattice of the same size with a triangular distribution of the amplitude of the reflected field (Kobak VO Radar reflectors. M.: Sov. Radio. 1975, p. .221). This can be confirmed by the DOO of rectangular and triangular metal plates (Kobak VO Radar reflectors. M: “Sov. Radio”. 1975, p.127). A comparison of these DOEs shows that the levels of the side lobes of rectangular and triangular metal plates, with respect to the maximum, are respectively - 13.3 dB and - 26.6 dB for the first and - 18 dB and - 35.6 dB for the second lobes.

Если решетку из объектов измерений размещают на пластине, то дополнительным преимуществом треугольной (ромбической) формы раскрыва является возможность устранения влияния на ЭПР решетки при углах, близких к скользящим, излучения поверхностной волны, формируемой пластиной. Например, использование в этом случае треугольных насадок-законцовок, по аналогии с переизлучателями перископических антенн (Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ, т.2. М.: «Связь». 1977, с.121), снижает мощность излучения поверхностной волны до 32 дБ.If a lattice of measurement objects is placed on a plate, then an additional advantage of a triangular (rhombic) aperture shape is the possibility of eliminating the influence on the EPR of the lattice at angles close to moving, the radiation of the surface wave formed by the plate. For example, the use in this case of triangular nozzles-endings, by analogy with re-emitters of periscope antennas (Aizenberg G.Z., Yampolsky V.G., Tereshin ON, Antennas VHF, vol. 2. M .: “Communication”. 1977 , p. 121), reduces the radiation power of the surface wave to 32 dB.

Таким образом, повышение точности измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов в двумерной квадратной решетке, по сравнению с соизмеримой линейной решеткой, достигается за счет:Thus, improving the accuracy of measuring the effective scattering area of radar objects in a two-dimensional square lattice, compared with a comparable linear lattice, is achieved by:

увеличения мощности максимального отражения от двумерной квадратной решетки, составленной из большего количества объектов измерения;increasing the maximum reflection power from a two-dimensional square lattice composed of a larger number of measurement objects;

уменьшения уровня боковых лепестков в ДОО двумерной квадратной решетки, вращающейся вокруг диагонали.reducing the level of side lobes in the DOO of a two-dimensional square lattice rotating around a diagonal.

Проверка предлагаемого технического решения проведена методом математического моделирования. Для этого использовались следующие данные:Verification of the proposed technical solution was carried out by mathematical modeling. The following data were used for this:

длина волны (λ) радиоизлучения - 3,2 см, исследуемое устройство-прототип - линейная решетка из 7 одинаковых микросфер с уровнями ЭПР 10^-5 м², и предлагаемое устройство - квадратная решетка равных линейных размеров с прототипом, составленная из 16 аналогичных микросфер. В обоих устройствах период решетки d равнялся λ.the wavelength (λ) of radio emission is 3.2 cm, the prototype device under study is a linear array of 7 identical microspheres with EPR levels of 10 ^-5 m ² , and the proposed device is a square array of equal linear dimensions with a prototype composed of 16 similar microspheres. In both devices, the lattice period d was λ.

Анализ полученных результатов показал, что превышение полезного сигнала над фоновыми отражениями (уровень первых боковых лепестков) в первом случае составляет (фиг.4) 13,5 дБ, во втором - (фиг.5) 22,5 дБ. Данный результат на основании зависимости максимальной погрешности измерения ЭПР объекта от уровня фона (Майзельс Е.Н., Торгованов В.А. Измерение характеристик рассеяния радиолокационных целей. М.: «Сов. радио». 1972, с.190) обеспечивает уменьшение погрешности измерений с 2,3 дБ до 0,7 дБ.Analysis of the results showed that the excess of the useful signal over background reflections (the level of the first side lobes) in the first case is (Fig. 4) 13.5 dB, in the second - (Fig. 5) 22.5 dB. This result, based on the dependence of the maximum measurement error of the EPR of the object on the background level (Mayzels EN, Torganov VA, Measurement of the scattering characteristics of radar targets. M .: Sov. Radio. 1972, p. 190) provides a decrease in the measurement error from 2.3 dB to 0.7 dB.

Технический результат достигнут: повышена мощность сигнала, отражаемого эквидистантной решеткой, размер которой ограничен размером зоны измерений, и увеличено отношение сигнал-фон.Technical result achieved: increased signal power reflected by an equidistant array, the size of which is limited by the size of the measurement zone, and increased signal-to-background ratio.

Задача изобретения решена: заявляемое устройство для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов позволяет повысить точность измерения сверхмалых значений эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов, размер которых соизмерим и меньше длины волны.The objective of the invention is solved: the claimed device for measuring the effective dispersion area of radar objects allows to increase the accuracy of measuring ultra-small values of the effective dispersion area of radar objects, the size of which is comparable and less than the wavelength.

Реализация заявляемого устройства не представляет трудностей, поскольку заключается в замене одной решетки на другую.The implementation of the inventive device is not difficult, since it consists in replacing one lattice with another.

Claims

A device for measuring the effective scattering area of radar objects, comprising a transmitting unit, a receiving unit connected to a recorder, a rotary support unit on which an equidistant array of identical and equally oriented measured radar objects is fixed, while the normal to the array, normal to the plane front of the radiated the transmitting unit of the electromagnetic wave and the normal to the flat front of the electromagnetic wave reflected from the lattice lie in the same plane, characterized in that the support o-pivot block fixed two-dimensional plane equidistant square grid formed of the measured radar objects arranged in a two-dimensional grid point with square mesh with a pitch

where λ is the wavelength, and the lattice is oriented in such a way that one of its diagonals, normal to the plane of the lattice, normal to the flat front of the electromagnetic wave emitted by the transmitting unit and normal to the flat front of the electromagnetic wave reflected from this lattice, lie in the same plane.