PDF《班级07074》

50 年代初,由于当时的理论和计算机水平的限制,为了简化工 作量,已经有人提出缩比设计的问题.但是,这类工作随着理论的深入和计算机 的普及逐渐被人们所遗忘.80 年代重新燃起了对缩比理论的兴趣,其直接原因是 隐身技术和微波暗室高精度测量等要求. 目前测量雷达目标散射特性的基本方法有远场法、紧缩场法和近场法.采用 远场法可以测量目标的单站和双站散射特性,但这种方法需要庞大的测试场地, 且由于目标的远场一般比较弱,因而给精确测量带来很大的困难.紧缩场法是测 量目标散射特性的一种有效方法, 采用这种方法, 发射天线和接收天线与目标之 间的距离不需很大,在这一点上它要优于远场法.近场散射测量技术是近场天线 测量技术的发展和延伸. 利用近场散射测量技术, 可以在不转动目标的情况下测 得扫描面外法向附近一个角域内的远场 RCS,从而可以获得目标在不同双站角情 况下的远场散射特性.一般情况下, 目标的散射场所延伸的范围比较广, 客观 上要求扫描面的宽度应足够大, 以减少截断误差. 然而在实际的双站近场散射测 量中,扫描面的宽度总是有限的,而且截断电平不一定很低,有时甚至比较高. 上述三种方法对一般的复杂目标可以测量或预估计算其散射特性,但对于超 大电尺寸复杂目标则无能为力.由于测量电大尺寸的目标散射特性所需的费用极 高、测试场地很大.在这么大的范围内进行测量,实验结果必然要受到天气条件 的变化和各种各样的电磁辐射和海、地杂波的影响,即使有足够大的测试场地, 其测量误差是不可避免,也是不容忽视的,难以保证测量精度.因此,对于这些 超大电尺寸目标可应用缩比模型测量技术,采用这种方法时,测试或预估计算所 采用的是目标的缩比模型,模型的几何形状与被测实际目标完全相似,只是它的 所有尺寸均按相同某一比例缩小,同时工作波长也相应按同一比例缩小,以保持 其电尺寸(长度与波长之比)不变.这时就可认为缩比模型与实际目标在工作波 长下有相同的电参数和特性,测量或预估计算缩比模型的特性就可得到实际目标 的特性.利用缩比模型容许测量在近距离内进行,所以可以方便地使用暗室设备, 这样测量安全性好、可控制且不受天气变化和各种辐射的影响.

第一章 绪论

3 1.2 国内外研究现状 对缩比模型理论的研究最早可追溯到

20 世纪

40 年代, 电磁缩比技术在二战 以来已被广泛地发展[1] ,1941 年Stratton[2] 给出了经典的电磁相律,1948 年Sinclair[3] 首先总结了电磁系统的缩比理论.这种电磁模拟技术,在二次世界大战 期间, 曾经成功地用于天线测量[4] , 在六十年代初期, 用于金属目标的散射测量[5] , 但遗憾的是这种经典相似律只适用于金属和无耗介质,对于有耗介质,相似律是 矛盾的,不相容的.实际的微波工程中,由于种种因素,有时理想缩比条件无法 满足,于是梁昌洪[6] 提出了近似缩比理论,时振栋[7] 提出的不满足理想缩比条件 时的反演计算方法,大大减少了模型测量的误差.在可见光、近红外激光波段, 波长的变化会导致目标与模型的表面粗糙度、介电常数等的相当大的变化,沿用 一般的缩比理论将会遇到很大困难,为了解决这一问题,只有不改变入射波长, 于是林溪波[8] 研究了目标的散射特性仅与其尺寸有关系. 自从缩比模型紧缩场基于缩比波长和模型扩展了单纯的紧缩场的概念[9] ,缩 比测量技术得到了广泛地应用,在70 年代末和