一种雷达散射截面的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种雷达散射截面的测量装置。所述测量装置包括电学太赫兹源、第一太赫兹透镜、分束镜、目标支撑底座、第二太赫兹透镜、太赫兹探测器以及数据收集装置；所述电学太赫兹源、第一太赫兹透镜、分束镜以及目标支撑底座依次设置于第一方向上；所述分束镜、第二太赫兹透镜以及太赫兹探测器依次设置于第二方向上，所述太赫兹探测器的输出端连接所述数据收集装置的第一输入端。本发明专利技术利用一个分束镜即可实现目标体表面散射的太赫兹波的方向与太赫兹探测器接收方向的完全一致，简化了现有的测量装置的结构，减少了测量误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达散射截面领域，更具体地，涉及一种雷达散射截面的测量装置。
技术介绍
雷达散射截面(RCS)是表征目标体散射强弱的物理量，雷达散射截面的测量对于军事及其相关的领域极其重要，其对目标分类和识别、跟踪点选择和隐身技术等都具有重要的指导意义，因此备受关注。传统的RCS测量集中于微波频段，而将RCS由微波频段延伸到太赫兹频率，不仅可以测得目标体太赫兹波段的雷达散射截面，还可以通过对目标体的缩比模型的雷达散射截面测量，获得微波波段全尺寸目标的雷达散射截面，从而获取大量的目标体特征数据，建立目标特性数据库，使得太赫兹在雷达散射截面的领域具有更加广泛的应用前景。非专利文献《太赫兹目标雷达散射截面测量技术》(《空间电子技术》，2013，4：104-109)中公开了太赫兹时域光谱测量雷达散射截面系统，利用飞秒激光器产生泵浦光和探测光，并利用泵浦光激发太赫兹波源产生脉冲式的太兹波，然后照射到目标体上进行散射再进入探测装置；而另一部分探测光经时间延迟系统进入探测装置，经过时间延迟系统的探测光与散射的探测光进行了相干，从而获得目标体雷达散射截面的测量数据。该方法需要激光激发太赫兹波源，且需要相干的方法进行测量，该装置需要引入时间延迟系统和飞秒激光器，且该装置中利用了两个分束镜，使得该装置结构较为复杂，而且时间延迟系统由于需要进行扫频，使得测量时间较长，测量效率低；另外，由于该装置产生的太赫兹波功率很低，其高频部分测试结果相对误差较大。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种雷达散射截面的测量装置，其目的在于采用周期性的太赫兹波进行检测，由此解决现有的测量装置结构复杂，测量误差大的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种雷达散射截面的测量装置，包括电学太赫兹源、第一太赫兹透镜、分束镜、目标支撑底座、第二太赫兹透镜、太赫兹探测器以及数据收集装置；所述电学太赫兹源、第一太赫兹透镜、分束镜以及目标支撑底座依次设置于第一方向上；所述分束镜、第二太赫兹透镜以及太赫兹探测器依次设置于第二方向上，所述太赫兹探测器的输出端连接所述数据收集装置的第一输入端；所述第一方向与第二方向不同；所述目标支撑底座用于放置目标体，所述电学太赫兹源用于向目标体发出第一太赫兹波，所述第一太赫兹透镜用于准直所述第一太赫兹波，所述分束镜用于将准直后的第一太赫兹波部分透射至目标体的表面，同时，将所述目标体表面散射的第二太赫兹波部分反射至第二方向；所述第二太赫兹透镜用于聚焦反射后的第二太赫兹波，所述太赫兹探测器用于将聚焦后的第二太赫兹波转换为电信号，所述数据收集装置用于根据电信号，获得目标体的雷达散射截面的测量信号。优选地，所述测量装置还包括斩波器以及控制器，所述斩波器设置于所述电学太赫兹源前方，所述控制器的第一输出端连接斩波器的输入端，所述控制器的第二输出端连接所述数据收集装置的第二输入端；所述控制器用于发出频率信号，所述斩波器用于将第一太赫兹波转换为周期性的第一太赫兹波，所述数据收集装置还用于滤除所述电信号中的噪声信号。优选地，所述数据收集装置为示波器或锁相放大器。优选地，所述太赫兹探测器为无偏置肖特基二极管或热释电探测器。优选地，所述电学太赫兹源为行波管、返波管振荡器或耿氏振荡器。优选地，所述太赫兹探测器为无偏置肖特基二极管或热释电探测器。优选地，所述测量装置还包括旋转台，所述目标支撑底座设置于旋转台上，所述旋转台用于调节所述目标体在水平方向的旋转角。优选地，所述测量装置还包括俯仰台，所述俯仰台设置于所述目标支撑底座下方，用于调节目标体的俯仰角。优选地，所述目标支撑底座的材料为合成树脂、高密度聚乙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丙烯或聚四氟乙烯。优选地，所述分束镜的反射率以及透射率大于等于40％。作为进一步优选地，所述分束镜为高阻硅片或者镀有导电纳米薄膜的硅片。优选地，所述测量装置还包括吸收体，所述吸收体设置于第一方向的两侧、第二方向的两侧以及所述目标支撑底座的第二方向上，所述吸收体用于吸收太赫兹频段的背景噪声。作为进一步优选地，所述吸收体的材料为高密度聚氨酯泡沫。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本专利技术仅仅只利用了一个分束镜，就实现了第一太赫兹波向目标体的透射的方向，以及太赫兹探测器获取第二太赫兹波的方向同时保持直线，从而避免了太赫兹波的传播方向与测量装置中的部件的设置方向不一致而造成的测量误差；2、本专利技术利用电学太赫兹源直接产生太赫兹波，不需要激光激发，从而简化了装置，降低了生产成本；同时电学太赫兹源产生的太赫兹波功率比激光直接激发更高，从而减少了测量误差；3、本专利技术利用直接检测取代了现有技术中的相干检测，因此不需要时间延迟装置，从而对测量装置进行了进一步简化，同时由于无需经过时间延迟系统，加快了检测效率；4、本专利技术利用控制器和斩波器将第一太赫兹波转换为周期性的第一太赫兹波，更利于滤除第二太赫兹波转换的电信号中的背景噪声，从而增加了检测精度；5、本专利技术利用旋转台和俯仰台分别对目标体的旋转角以及俯仰角进行调整，使得雷达散射截面的测量更加全面；6、本专利技术将吸收体设置于光路的两侧，用于吸收背景噪声，进一步增加了检测精度。附图说明图1是本专利技术实施例1的雷达散射截面的测量装置结构示意图；图2为实施例1测量结果曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术的测量原理是相对定标法：该方法以一已知散射体(定标体)的雷达散射截面为标准，对待测散射体(目标体)的雷达散射截面进行标定；该方法的基础是雷达方程，雷达方程可以表示为目标体雷达散射截面与定标体的雷达散射截面比值，雷达散射截面(RCS)具有面积的量纲，通常用符号σ表示，常用单位为m2，当目标RCS动态范围很大时也常用其相对于1m2的分贝数表示，即 σ ( d B · m 2 ) = 10 l g [ σ ( m 2 ) 1 ( m 2 ) ] - - - ( 1 ) ]]>雷达方程的公式如下： σ σ s 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达散射截面的测量装置，其特征在于，包括电学太赫兹源、第一太赫兹透镜、分束镜、目标支撑底座、第二太赫兹透镜、太赫兹探测器以及数据收集装置；所述电学太赫兹源、第一太赫兹透镜、分束镜以及目标支撑底座依次设置于第一方向上；所述分束镜、第二太赫兹透镜以及太赫兹探测器依次设置于第二方向上，所述太赫兹探测器的输出端连接所述数据收集装置的第一输入端；所述第一方向与第二方向不同；所述目标支撑底座用于放置目标体，所述电学太赫兹源用于向目标体发出第一太赫兹波，所述第一太赫兹透镜用于准直所述第一太赫兹波，所述分束镜用于将准直后的第一太赫兹波部分透射至目标体的表面，同时，将所述目标体表面散射的第二太赫兹波部分反射至第二方向；所述第二太赫兹透镜用于聚焦反射后的第二太赫兹波，所述太赫兹探测器用于将聚焦后的第二太赫兹波转换为电信号，所述数据收集装置用于根据电信号，获得目标体的雷达散射截面的测量信号。

【技术特征摘要】
1.一种雷达散射截面的测量装置，其特征在于，包括电学太赫兹源、第一太赫兹透镜、分束镜、目标支撑底座、第二太赫兹透镜、太赫兹探测器以及数据收集装置；所述电学太赫兹源、第一太赫兹透镜、分束镜以及目标支撑底座依次设置于第一方向上；所述分束镜、第二太赫兹透镜以及太赫兹探测器依次设置于第二方向上，所述太赫兹探测器的输出端连接所述数据收集装置的第一输入端；所述第一方向与第二方向不同；所述目标支撑底座用于放置目标体，所述电学太赫兹源用于向目标体发出第一太赫兹波，所述第一太赫兹透镜用于准直所述第一太赫兹波，所述分束镜用于将准直后的第一太赫兹波部分透射至目标体的表面，同时，将所述目标体表面散射的第二太赫兹波部分反射至第二方向；所述第二太赫兹透镜用于聚焦反射后的第二太赫兹波，所述太赫兹探测器用于将聚焦后的第二太赫兹波转换为电信号，所述数据收集装置用于根据电信号，获得目标体的雷达散射截面的测量信号。2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括斩波器以及控制器，所述斩波器设置于所述电学太赫兹源前方，所述控制器的第一输出端连接斩波...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂雪莹，王可嘉，黄欣，项飞荻，刘劲松，王晓冰，杨振刚，武亚君，
申请(专利权)人：华中科技大学，上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42