射频和红外波束复合方法和模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种射频和红外波束复合方法，利用偏馈抛物面和反红外透射频波束合成器的共同作用形成共口径的射频和红外复合信号，射频紧缩场馈源处于抛物面的焦点处，馈源信号先经波束合成器的透射后再由抛物面反射，红外成像辐射信号经中继光学系统出射后，先经波束合成器的反射，再由抛物面反射。本发明专利技术公开一种射频和红外波束复合模拟装置，反红外透射频波束合成器在偏馈抛物面焦点附近放置，射频信号通过它的透射，红外中继光学系统出射红外信号通过它的反射，形成的复合信号再通过偏馈抛物面的反射，从而形成共口径复合信号。

【技术实现步骤摘要】
射频和红外波束复合方法和模拟装置
本专利技术涉及模拟领域，具体地，涉及射频和红外波束复合方法和模拟装置。尤其是，本专利技术涉及一种微波、毫米波与红外成像波束复合方法和模拟装置。
技术介绍
射频与红外复合信号模拟装置是实验室内开展射频和红外复合制导设计、验证、测试和评估的关键。为满足实验室五轴转台上有限空间内两种信号的复合，主要采用紧缩场结构，具体对射频和红外的复合有反射频透红外和反红外透射频两种方式。一种是利用旋转抛物面上开口并填充的金属网栅透射红外信号，金属网栅和旋转抛物面反射面同时反射微波信号，将红外信号和微波信号共口径复合。这种结构的缺点是：金属网栅红外透过率一般低于50％，对于红外成像模拟器来说，红外能量损失较大，无法满足高压制比模拟的要求；金属网栅的衍射降低红外成像质量。另一种是利用光学卡塞格林系统的主次镜对红外信号反射，微波信号通过次镜的透镜和主镜的反射。这种结构的缺点是：由于次镜的遮挡，该卡式复合目标系统不适用于红外光学系统出瞳直径小的探测器；由于次镜位置必须有支撑结构，会引入微波信号的波面畸变；卡式结构中心开孔将会导致射频能量的损耗，边缘绕射将影响波面质量。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种射频和红外波束复合方法和模拟装置。尤其是，本专利技术的目的是提供一种兼顾微波X、Ku、Ka和红外成像的波束复合模拟装置，解决射频宽带与红外成像复合的问题，适用范围广。根据本专利技术提供的一种射频和红外波束复合方法，利用偏馈抛物面和反红外透射频波束合成器的共同作用形成共口径的射频和红外复合信号，射频紧缩场馈源处于抛物面的焦点处，馈源信号先经波束合成器的透射后再由抛物面反射，红外成像辐射信号经中继光学系统出射后，先经波束合成器的反射，再由抛物面反射。根据本专利技术提供的一种射频和红外波束复合模拟装置，包括：偏馈抛物面、反红外透射频波束合成器、红外成像组件、中继光学系统、射频馈源、信号源；偏馈抛物面、射频馈源和信号源组成射频目标系统；射频馈源安装在偏馈抛物面的焦点位置，用支架将射频馈源和偏馈抛物面连接；信号源向射频馈源提供源信号，射频馈源根据源信号发出的射频信号经反红外透射频波束合成器透射射向偏馈抛物面进行反射；红外成像组件、中继光学系统组成红外成像目标系统；中继光学系统的焦距为偏馈抛物面焦距的1～3倍；红外成像组件的出射红外信号经中继光学系统到达反红外透射频波束合成器被反射后射向偏馈抛物面进行反射；反红外透射频波束合成器与水平方向倾斜放置，以反射红外信号和透射射频信号的方式将红外信号和射频信号进行一次复合。优选地，反红外透射频波束合成器为透射频的无机和有机介质的多层介质平板，表面镀红外增反膜；偏馈抛物面将经反红外透射频波束合成器复合后的信号反射到达复合探测器端；偏馈抛物面的口径是射频探测器口径的2～3倍；偏馈抛物面边缘做锯齿处理。优选地，射频馈源、反红外透射频波束合成器周边覆盖吸波材料。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、偏馈紧缩场的设计避免了卡式结构中次镜结构的遮挡；2、抛物面覆盖射频频带宽，只需更换馈源喇叭，即可实现X、Ku、Ka不同频段的辐射；3、红外辐射能量利用率大于70％。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术提供的射频和红外波束复合模拟装置的结构原理图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的射频和红外波束复合方法，利用偏馈抛物面和反红外透射频波束合成器的共同作用形成共口径的射频和红外复合信号。射频紧缩场馈源处于抛物面的焦点处，馈源信号先经波束合成器的透射后再由抛物面反射；红外成像辐射信号经中继光学系统出射后，先经波束合成器的反射，再由抛物面反射。射频和红外波束复合模拟装置包括：偏馈抛物面1、反红外透射频波束合成器2、红外成像组件3、中继光学系统4、射频馈源5、信号源6、工装7、吸波材料8、配套线缆9。射频目标系统由偏馈抛物面1、射频馈源5和信号源6组成；射频馈源安装在偏馈抛物面的焦点位置，用支架将馈源和抛物面连接。红外成像目标系统由红外成像组件3及其中继光学系统4组成。中继光学系统的焦距为偏馈抛物面焦距的1～3倍。反红外透射频波束合成器为透射频的无机和有机介质的多层介质平板，表面镀红外增反膜。该反红外透射频波束合成器处于偏馈抛物面焦点附近，与水平方向倾斜放置，以反射红外信号和透射射频信号的方式将红外信号和射频信号进行一次复合。偏馈抛物面将经波束合成器复合后的信号反射到达复合探测器端。偏馈抛物面的口径是射频探测器口径的2～3倍。偏馈抛物面边缘做锯齿处理。射频和红外波束复合模拟装置在馈源、波束合成器及工装周边覆盖吸波材料。本实例中射频信号频段为X、Ku、Ka，红外信号波段为3～5μm，偏馈抛物面口径为600mm×600mm，焦距为350mm，馈源为三套X、Ku、Ka独立波纹喇叭天线，天线位相中心位于焦点位置；反红外透射频波束合成器放置在离焦点20mm的位置，与水平面夹角25°放置。红外成像模拟器采用电阻阵列组件、光纤面阵或DMD转换器件，配以透射式中继光学系统以补偿离轴抛物面像差。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频和红外波束复合方法，其特征在于：利用偏馈抛物面和反红外透射频波束合成器的共同作用形成共口径的射频和红外复合信号，射频紧缩场馈源处于抛物面的焦点处，馈源信号先经波束合成器的透射后再由抛物面反射，红外成像辐射信号经中继光学系统出射后，先经波束合成器的反射，再由抛物面反射。

【技术特征摘要】
1.一种射频和红外波束复合方法，其特征在于：利用偏馈抛物面和反红外透射频波束合成器的共同作用形成共口径的射频和红外复合信号，射频紧缩场馈源处于抛物面的焦点处，馈源信号先经波束合成器的透射后再由抛物面反射，红外成像辐射信号经中继光学系统出射后，先经波束合成器的反射，再由抛物面反射。2.一种射频和红外波束复合模拟装置，其特征在于，包括：偏馈抛物面、反红外透射频波束合成器、红外成像组件、中继光学系统、射频馈源、信号源；偏馈抛物面、射频馈源和信号源组成射频目标系统；射频馈源安装在偏馈抛物面的焦点位置，用支架将射频馈源和偏馈抛物面连接；信号源向射频馈源提供源信号，射频馈源根据源信号发出的射频信号经反红外透射频波束合成器透射射向偏馈抛物面进行反射；红外成像组件、中继光学系统组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳红，田义，杨扬，柴娟芳，庞旭东，张励，李奇，唐成师，孟宇麟，张琰，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31