本發(fā)明涉及信號(hào)測量，尤其涉及一種大動(dòng)態(tài)rcs測量系統(tǒng)及測量方法。

背景技術(shù)：

1、在常規(guī)的緊縮場微波暗室進(jìn)行rcs測試時(shí)，由于功率過高的信號(hào)進(jìn)入測量接收機(jī)，會(huì)使得接收機(jī)飽和，從而導(dǎo)致系統(tǒng)測量結(jié)果失真(如圖1所示)，而功率過低的信號(hào)進(jìn)入測量接收機(jī)，信號(hào)與接收機(jī)噪底之間沒有足夠的信噪比，也會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果失真(如圖2所示)。典型的信號(hào)接收機(jī)在室溫喜愛其噪底為-114dbm(ifbw＝1khz)，接收機(jī)測量上壓縮點(diǎn)一般在-10dbm左右，考慮到至少有30db信噪比，所以rcs測量系統(tǒng)的測量動(dòng)態(tài)一般只有70db。

2、這樣的測量動(dòng)態(tài)，可以覆蓋大部分目標(biāo)的測量需求，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，某些目標(biāo)由于外形進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，在大部分的觀測角度上具備很低的rcs，但是在某些特定的觀測方向上，這類目標(biāo)往往具備很高的rcs值，進(jìn)行這類目標(biāo)rcs測量時(shí)，由于系統(tǒng)測量動(dòng)態(tài)(即量程)有限，一般會(huì)出現(xiàn)高低不能兼顧的情況。如圖3所示，以直徑150cm的圓形金屬平板的rcs為例，可以看出在±2.5°范圍內(nèi)，圓板的rcs曲線起伏劇烈，該類型目標(biāo)的rcs動(dòng)態(tài)超過了100db，遠(yuǎn)超一般rcs測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍。

3、因此，針對(duì)以上不足，需要提供一種大動(dòng)態(tài)rcs測量系統(tǒng)及測量方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決傳統(tǒng)的rcs測量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)有限，高低不能兼顧的問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大動(dòng)態(tài)rcs測量系統(tǒng)，包括信號(hào)產(chǎn)生端和信號(hào)接收端，其中信號(hào)產(chǎn)生端包括信號(hào)源，與信號(hào)源通過微波電纜連接的定向耦合器，與定向耦合器分別連接的發(fā)射天線和參考接收機(jī)；信號(hào)接收端包括接收天線，與接收天線通過微波電纜連接的分路器，分路器分出多路微波電纜，其中一路與第一測試接收機(jī)組成第一接收支路，另一路與衰減器和第二測試接收機(jī)組成第二接收支路，發(fā)射天線與接收天線之間放置定標(biāo)體或被測目標(biāo)。

5、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，優(yōu)選地，信號(hào)產(chǎn)生端還包括功率放大器，功率放大器通過微波電纜連接在信號(hào)源與定向耦合器之間以放大信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)。

6、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，優(yōu)選地，第一測試接收機(jī)與分路器之間通過微波電纜連接有第一低噪聲放大器，第二測試接收機(jī)與衰減器之間通過微波電纜連接有第二低噪聲放大器，以放大接收信號(hào)。

7、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，優(yōu)選地，第一測試接收機(jī)與第一低噪聲放大器之間通過微波電纜連接有第一限制器，第二測試接收機(jī)與第二低噪聲放大器之間通過微波電纜連接有第二限制器，以保護(hù)測試接收機(jī)。

8、本發(fā)明還提供一種大動(dòng)態(tài)rcs測量方法，包括以下步驟：

9、ⅰ.選擇定標(biāo)體放置在發(fā)射天線和接收天線之間；由信號(hào)源產(chǎn)生特定頻率的電磁波，經(jīng)由功率放大器放大信號(hào)傳輸至定向耦合器處，定向耦合器將產(chǎn)生的第一路耦合信號(hào)送入?yún)⒖冀邮諜C(jī)，并標(biāo)記為r；

10、ⅱ.定向耦合器產(chǎn)生的第二路直通信號(hào)通過發(fā)射天線照射到定標(biāo)體處，定標(biāo)體反射信號(hào)至接收天線，接收天線接收的信號(hào)經(jīng)由分路器分為多路，其中一路經(jīng)由第一低噪聲放大器放大后送入第一測試接收機(jī)，并標(biāo)記為b1，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后獲得s1參數(shù)；另一路經(jīng)由衰減器衰減，再經(jīng)由第二低噪聲放大器放大后送入第二測試接收機(jī)，并標(biāo)記為b2，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后獲得s2參數(shù)；

11、ⅲ.將定標(biāo)體替換為被測目標(biāo)重新進(jìn)行上述步驟，以獲得被測目標(biāo)的s1參數(shù)和s2參數(shù)；

12、ⅳ.分別使用定標(biāo)體的s1參數(shù)和被測目標(biāo)的s1參數(shù)進(jìn)行定標(biāo)處理，獲得被測目標(biāo)的低量級(jí)rcs信號(hào)σl；使用定標(biāo)體的s2參數(shù)和被測目標(biāo)的s2參數(shù)進(jìn)行定標(biāo)處理，獲得被測目標(biāo)的低量級(jí)rcs信號(hào)σh；

13、ⅴ.對(duì)信號(hào)σl和信號(hào)σh進(jìn)行篩選，并將篩選后的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合獲得新的σ數(shù)據(jù)，該組數(shù)據(jù)為被測目標(biāo)的rcs值。

14、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，優(yōu)選地，第一接收支路的測量動(dòng)態(tài)范圍為-60dbsm～10dbsm，第二接收支路的測量動(dòng)態(tài)范圍為-20dbsm～50dbsm。

15、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，優(yōu)選地，s1參數(shù)通過b1/r獲得，s2參數(shù)通過b2/r獲得。

16、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，優(yōu)選地，σl的所有數(shù)據(jù)中，將rcs值高于10dbsm的數(shù)據(jù)篩選去除；σh的所有數(shù)據(jù)中，將高于10dbsm，低于50dbsm的rcs數(shù)據(jù)篩選保留。

17、(三)有益效果

18、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

19、本發(fā)明通過設(shè)計(jì)一種新式的測量系統(tǒng)，結(jié)合測量方法，對(duì)于某些大動(dòng)態(tài)的被測目標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)只需擺放一次目標(biāo)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理即可完成對(duì)該目標(biāo)的rcs測量，有效提高rcs測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)。

技術(shù)特征：

1.一種大動(dòng)態(tài)rcs測量系統(tǒng)，其特征在于：包括信號(hào)產(chǎn)生端和信號(hào)接收端，其中信號(hào)產(chǎn)生端包括信號(hào)源，與信號(hào)源通過微波電纜連接的定向耦合器，與定向耦合器分別連接的發(fā)射天線和參考接收機(jī)；信號(hào)接收端包括接收天線，與接收天線通過微波電纜連接的分路器，分路器分出多路微波電纜，其中一路與第一測試接收機(jī)組成第一接收支路，另一路與衰減器和第二測試接收機(jī)組成第二接收支路，發(fā)射天線與接收天線之間放置定標(biāo)體或被測目標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大動(dòng)態(tài)rcs測量系統(tǒng)，其特征在于：信號(hào)產(chǎn)生端還包括功率放大器，功率放大器通過微波電纜連接在信號(hào)源與定向耦合器之間以放大信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大動(dòng)態(tài)rcs測量系統(tǒng)，其特征在于：第一測試接收機(jī)與分路器之間通過微波電纜連接有第一低噪聲放大器，第二測試接收機(jī)與衰減器之間通過微波電纜連接有第二低噪聲放大器，以放大接收信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大動(dòng)態(tài)rcs測量系統(tǒng)，其特征在于：第一測試接收機(jī)與第一低噪聲放大器之間通過微波電纜連接有第一限制器，第二測試接收機(jī)與第二低噪聲放大器之間通過微波電纜連接有第二限制器，以保護(hù)測試接收機(jī)。

5.一種大動(dòng)態(tài)rcs測量方法，其特征在于：包括以下步驟，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大動(dòng)態(tài)rcs測量方法，其特征在于：第一接收支路的測量動(dòng)態(tài)范圍為-60dbsm～10dbsm，第二接收支路的測量動(dòng)態(tài)范圍為-20dbsm～50dbsm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大動(dòng)態(tài)rcs測量方法，其特征在于：s1參數(shù)通過b1/r獲得，s2參數(shù)通過b2/r獲得。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大動(dòng)態(tài)rcs測量方法，其特征在于：σl的所有數(shù)據(jù)中，將rcs值高于10dbsm的數(shù)據(jù)篩選去除；σh的所有數(shù)據(jù)中，將高于10dbsm，低于50dbsm的rcs數(shù)據(jù)篩選保留。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種大動(dòng)態(tài)RCS測量系統(tǒng)及測量方法，涉及信號(hào)測量領(lǐng)域，包括信號(hào)產(chǎn)生端和信號(hào)接收端，其中信號(hào)產(chǎn)生端包括信號(hào)源，與信號(hào)源通過微波電纜連接的定向耦合器，與定向耦合器分別連接的發(fā)射天線和參考接收機(jī)；信號(hào)接收端包括接收天線，與接收天線通過微波電纜連接的分路器，分路器分出多路微波電纜，其中一路與第一測試接收機(jī)組成第一接收支路，另一路與衰減器和第二測試接收機(jī)組成第二接收支路，發(fā)射天線與接收天線之間放置定標(biāo)體或被測目標(biāo)，本發(fā)明具有解決以往由于大型全尺寸被測目標(biāo)在不同入射方位上RCS差異巨大，造成被測目標(biāo)個(gè)別方位上信號(hào)超過測量系統(tǒng)接收上/下動(dòng)態(tài)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)測量失真問題的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉拓,吳洋,莫崇江,安兆彬,劉紫薇,姜涌泉,胡雨佳,李博偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京環(huán)境特性研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9