一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体及其测试方法技术

本发明专利技术提供了一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体及其测试方法，涉及电磁散射测量领域，首先是提供了一种低散射载体，包括载体，由上曲面、下曲面和过渡曲面组成，所述载体为金属中空结构，呈水滴形，左右轴对称，载体两端更为尖锐的一端为头部，另一端为尾部，所述载体靠近头部的上曲面1为平面，载体的尾部向下弯曲；载体的前向尖角和后向尖角满足一定限制，由于其特殊的结构限制，可以兼顾水平和垂直极化，并且后面基于该低散射载体提出的测试方法，可以直接运用到该低散射载体上，解决了现有的低散射载体无法较好的兼顾到水平极化和垂直极化的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体及其测试方法
本专利技术涉及电磁散射测量领域，特别涉及一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体及其测试方法。
技术介绍
在隐身飞行器的研制过程中，需进行大量的设计性RCS(RadarCrossSection,雷达散射截面)测试，以进行参数的选择和仿真计算结果的验证。飞行器隐身部件的尺寸一般在1～5m之间，若将其直接用于RCS测试，一方面由于尺寸大于一般暗室静区尺寸而无法实施，另一方面部件的RCS可能大于预测试材料、细节或天线的RCS，从而导致预测试材料或细节的RCS堙没于部件RCS之中；另一方面，若单独只测试细节或天线，细节与天线一旦与隐身部件隔离开，将使其边缘与内埋结构完全暴露在外，引入新的散射源从而影响测试的准确性。现有技术中利用低散射载体是有效的解决方法，低散射载体的尺寸远小于隐身部件，处于暗室静区范围之内；低散射载体能消除被测目标的边缘散射和掩盖内腔结构；低散射载体的散射水平较低，一般低于被测目标1～2个量级，将预测试材料、细节结构或天线安装于低散射载体之上，可体现出被测目标的RCS。通常而言，对同一个低散射载体，垂直极化(VV)效果好时，水平极化(HH)效果差，水平极化效果好时，垂直极化效果差。要使两种极化都有较好的低散射水平，有时不得不采用多套载体的方案来满足要求，这不仅增加了设计制造成本，也增加了测试时更换载体的工作量，降低了工作效率。公开号CN106428625A，公开日2017年2月22日，名称为“一种用于RCS测试的低散射载体”的专利技术专利，该方案公开了用于RCS测试的低散射载体，其优点是能较好的模拟出部件实际装机时的状态，同时能在较大角度范围内具有较低的后向散射。其不足之处是难以兼顾到水平极化和垂直极化都有较低的散射水平。公开号CN109212504A，公开日2019年1月15日，名称为“兼顾前向和侧向设计的低散射载体”的专利技术专利，该方案公开了一种兼顾前向和侧向设计的低散射载体，其优点是具有良好的表面电流导向作用，有效地降低行波散射的贡献，在前向和侧向均具有较低的散射水平。同样，其不足之处是难以兼顾到水平极化和垂直极化都有较低的散射水平。现在急需一种可以较好地兼顾到水平极化和垂直极化的低散射载体。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体及其测试方法，首先是提供了一种低散射载体，由于其特殊的结构限制，可以兼顾水平和垂直极化，并且后面基于该低散射载体提出的测试方法，可以直接运用到该低散射载体上，解决了现有的低散射载体无法较好的兼顾到水平极化和垂直极化的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体，包括载体，所述载体由上曲面、下曲面和过渡曲面组成，所述载体为金属中空结构，呈水滴形，左右轴对称；所述载体两端更为尖锐的一端为头部，另一端为尾部，所述载体靠近头部的上曲面为平面，载体的尾部向下弯曲；所述载体满足：前向尖角θf≤180°-2(α+Δ)(1)后向尖角θe≥2(α+Δ)(2)其中，α为前向关注角域的角度，Δ为偏离前向关注角域的余量，且式中的角α和Δ的角度单位为度。在本方案中对于前向尖角θf和后向尖角θe的角度做了限定，所述前向尖角和后向尖角分别是载体的俯视图中头部的角和尾部的角，而前向关注角域的角度α加上偏离前向关注角域的余量Δ，是实际测试中，以正对前向尖角且平行于前向尖角的角平分线的方向入射时，入射线和镜面散射波峰位置的散射线的夹角，那么我们对前向尖角θf作如公式(1)中的限定后，电磁波在水平极化和垂直极化下垂直入射到载体侧棱边时，镜面反射波峰与0°入射方位之间的夹角≥α+Δ，处于前向RCS重点减缩区域之外。而我们对后向尖角θe作如公式(2)中的限定后，电磁波在水平极化下以0°入射角入射时，载体表面与电场平行，不会出现行波电；而载体的边缘与电场成一定角度的夹角，导致载体的边缘会产生行波电流，遇到边缘的突变，会产生反射，形成边缘的行波散射，由于载体后向尖角θe≥2(α+Δ)，后缘行波散射波峰与0°入射方位之间的夹角≥α+Δ，处于前向RCS重点减缩区域之外；而电磁波在垂直极化下以垂直于载体后缘入射时，由于载体后向尖角θe≥2(α+Δ)，后缘行波散射波峰与0°入射方位之间的夹角≤90°-(α+Δ)，处于前向RCS减缩重点方位角以内，因此我们要进一步抑制行波散射，故而本方案将载体尾部向下弯曲，这样使得表面波沿该形状的表面传播时，其曲率半径由大逐步连续地变小，而且没有明显的突变界线，行波在传导过程中随时都会沿其切向辐射能量，从而可使行波逐步减弱，从而使行波贡献得到抑制。为了更好地实现本方案，进一步地，所述上曲面的平面部分凹陷设置有法兰接口，所述法兰接口低于上曲面的平面部分，且保证测试目标的安装座安装在法兰接口后，测试目标的安装座的上表面和上曲面的平面部分齐平。为了更好地实现本方案，进一步地，所述前向关注角域角度α为45°，偏离前向关注角域的余量Δ范围为5°～10°，所述载体表面粗糙度Ra≤1.6。为了更好地实现本方案，进一步地，所述载体的长度L范围为800mm～1000mm，所述载体的宽度W范围为600mm～800mm。为了更好地实现本方案，进一步地，所述载体的高度H按照要测试部件的内埋部分高度决定，ΔH＝5mm～10mm，或对没有内埋部分的部件H范围为60mm～80mm。为了更好地实现本方案，进一步地，所述载体尾部端点的高度H1≤H。为了更好地实现本方案，进一步地，沿着载体长度方向的曲面，在对接处曲率连续。一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体的测试方法，对上述任一项所述的一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体进行测试，包括依次进行的以下步骤：首先进行测试前的安装：步骤S1：将载体头部正对电磁波入射方向；步骤S2：将要测试的测试目标放入载体上曲面上的法兰接口中，且使得测试目标盖板的棱边与载体的棱边平行，使得电磁波在垂直极化入射时由盖板边缘和载体棱边形成的行波波峰重合；步骤S3：安装完测试目标后，检测保证载体在放置在转台上时，载体尾部的端点不会接触转台，以避免在测试时暴露在电磁波照明区引入尖点散射；然后分别进行水平和垂直极化测试，其中水平极化测试为：步骤S4：电磁波在水平极化下以0°入射角入射时，载体表面与电场平行，不会出现行波电流；而由于载体的边缘与电场成一定角度夹角，导致载体的边缘会产生行波电流，遇到边缘的突变，会产生反射，形成边缘的行波散射，由于载体后向尖角θe≥2(α+Δ)，后缘行波散射波峰与0°入射方位之间的夹角≥α+Δ，处于前向RCS重点减缩区域之外；其中垂直极化测试为：步骤S5：电磁波在垂直极化下以垂直于载体后缘入射，由于载体后向尖角θe≥2(α+Δ)，后缘行波散射波峰与0°入射方位之间的夹角≤90-(α+Δ)，处于前向RCS减缩重点方位角以内；由于将载体尾部向下弯曲，可以进一步抑制行波散射，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体，包括载体，其特征在于：所述载体由上曲面(1)、下曲面(2)和过渡曲面(3)组成，所述载体为金属中空结构，呈水滴形，左右轴对称，/n所述载体两端更为尖锐的一端为头部，另一端为尾部，所述载体靠近头部的上曲面(1)为平面，载体的尾部向下弯曲；/n所述载体满足前向尖角θ

【技术特征摘要】
1.一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体，包括载体，其特征在于：所述载体由上曲面(1)、下曲面(2)和过渡曲面(3)组成，所述载体为金属中空结构，呈水滴形，左右轴对称，
所述载体两端更为尖锐的一端为头部，另一端为尾部，所述载体靠近头部的上曲面(1)为平面，载体的尾部向下弯曲；
所述载体满足前向尖角θf≤180°-2(α+Δ)以及后向尖角θe≥2(α+Δ)；
其中，α为前向关注角域的角度，Δ为偏离前向关注角域的余量，且式中的角α和Δ的角度单位为度。


2.根据权利要求1所述的一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体，其特征在于：所述上曲面(1)的平面部分凹陷设置有法兰接口(4)，所述法兰接口(4)低于上曲面(1)的平面部分，且保证测试目标的安装座安装在法兰接口(4)后，测试目标的安装座的上表面和上曲面(1)的平面部分齐平。


3.根据权利要求1所述的一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体，其特征在于：所述前向关注角域角度α为45°，偏离前向关注角域的余量Δ范围为5°～10°，所述载体表面粗糙度Ra≤1.6。


4.根据权利要求1所述的一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体，其特征在于：所述载体的长度L范围为800mm～1000mm，所述载体的宽度W范围为600mm～800mm。


5.根据权利要求1所述的一种兼顾水平和垂直极化的低散射载体，其特征在于：所述载体的高度H按照要测试部件的内埋部分高度决定，ΔH＝5mm～10mm，或对没有...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁爽，李景虎，张斌，聂暾，徐伊达，周萍，滕杰，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51