雷达隐身装置、系统及雷达隐身方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种雷达隐身装置、系统及雷达隐身方法，其中雷达隐身装置包括：负偏压层和等离子体发生器。所述负偏压层，设置在目标表层，用于形成负压电场；所述等离子体发生器，出口位于所述负偏压层远离目标的一侧，用于向远离目标的方向发射等离子体，且等离子体中自由电子在所述负压电场的作用下做定向运动形成等离子体层，所述等离子体层用于将雷达的回波频率调制至所述雷达的接收频段以外。本方案，能够有效增宽隐身的频段。能够有效增宽隐身的频段。能够有效增宽隐身的频段。

【技术实现步骤摘要】
雷达隐身装置、系统及雷达隐身方法


[0001]本专利技术实施例涉及电磁
，特别涉及一种雷达隐身装置、系统及雷达隐身方法。

技术介绍

[0002]由于现代军事上雷达的广泛使用，使之成为一种重要的探测工具。雷达隐身自然就成为一种重要的隐身技术。现有的雷达隐身技术主要是通过改变雷达回波信号的幅度和相位降低目标的雷达散射截面(Radar Cross section,RCS)，达到隐身的效果，常用的技术措施有：外形隐身技术、吸波材料技术和阻抗加载隐身技术等。然而，这些现有技术均存在隐身频段较窄的问题。

技术实现思路

[0003]基于现有技术隐身频段较窄的问题，本专利技术实施例提供了一种雷达隐身装置、系统及雷达隐身方法，能够有效增宽隐身的频段。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种雷达隐身装置，包括：负偏压层和等离子体发生器；
[0005]所述负偏压层，设置在目标表层，用于形成负压电场；
[0006]所述等离子体发生器，出口位于所述负偏压层远离目标的一侧，用于向远离目标的方向发射等离子体，且等离子体中自由电子在所述负压电场的作用下做定向运动形成等离子体层，所述等离子体层用于将雷达的回波频率调制至所述雷达的接收频段以外。
[0007]优选的，还包括：位于所述负偏压层与所述等离子体发生器之间的绝缘层；所述绝缘层用于将所述负偏压层的阴离子与所述等离子体层中的阳离子进行隔离。
[0008]优选的，所述等离子体层中的等离子体呈梯度分布；其中，与所述等离子体发生器的距离较近的等离子体密度，大于与所述等离子体发生器的距离较远的等离子体密度。
[0009]优选的，所述等离子体发生器的最大谐振频率大于所述雷达的雷达载频；
[0010]所述等离子体发生器的最大谐振频率通过如下公式计算得到：
[0011][0012]其中，f
p
为最大谐振频率，N
e
为所述等离子体层的最大等离子体密度，e为电子电量，m
e
为电子质量，ε0为真空中介电常数。
[0013]优选的，输入到所述负偏压层的负电压，根据所需调制的多普勒频率确定；所述所需调制的多普勒频率根据所述雷达的接收带宽确定；所述多普勒频率用于将所述雷达的回波频率调制至雷达的接收频段以外。
[0014]优选的，利用如下公式计算将所述雷达的回波频率通过所述多普勒频率调制至雷达的接收频段以外的最小运动速度：
[0015][0016]其中，f
dmin
为所述多普勒频率；c为光速；f
z
为雷达载频；v
min
为在所述负电压输入至所述负偏压层所形成负压电场的作用下，所述等离子体层中谐振频率大于雷达载频部分自由电子的最小运动速度，其中，所述负电压与所述最小运动速度呈正相关。
[0017]优选的，所述等离子体发生器的数量为多个。
[0018]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种雷达隐身系统，包括目标和本说明书任一实施例所述的雷达隐身装置；所述雷达隐身装置设置在所述目标表层。
[0019]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种雷达隐身方法，是基于本说明书任一实施例所述雷达隐身装置实现的雷达隐身方法，包括：
[0020]向所述负偏压层输入负电压，形成负压电场；
[0021]控制所述等离子体发生器向远离目标的方向发射等离子体，使得等离子体中自由电子在所述负压电场的作用下做定向运动形成等离子体层，以利用所述等离子体层将雷达的回波频率调制至所述雷达的接收频段以外。
[0022]优选的，在所述向所述负偏压层输入负电压之前，还包括：
[0023]根据所述雷达的接收带宽确定所需调制的多普勒频率；所述多普勒频率用于将所述雷达的回波频率调制至所述雷达的接收频段以外；
[0024]根据所述所需调制的多普勒频率，计算所述等离子体层中自由电子的最小运动速度；根据所述最小运动速度确定向所述负偏压层输入的负电压的值。
[0025]本专利技术实施例提供了一种雷达隐身装置、系统及雷达隐身方法，通过在目标表层设置负偏压层，用于形成负压电场，使位于负偏压层远离目标一侧的等离子体发生器向远离目标的方向发射的等离子体中的自由电子高速运动形成等离子体层，用于使雷达入射波产生多普勒效应，将雷达的回波频率调制至雷达的接收频段以外，从而达到隐身的目的。由于雷达具有固定的接收带宽，形成对应的接收频段，只有当雷达的回波位于该接收频段内时，能够接收到回波，当接收到回波时表明探测到目标，而本方案中，即使雷达接收带宽的频段范围较宽，也能够将回波调制至雷达的接收频段以外，雷达无法接收到回波，也就无法探测到目标，从而实现将目标隐身，且能够增宽隐身的频段。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术一实施例提供的一种雷达隐身装置的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术一实施例提供的另一种雷达隐身装置的结构示意图；
[0029]图3是本专利技术一实施例提供的又一种雷达隐身装置的结构示意图；
[0030]图4是本专利技术一实施例提供的再一种雷达隐身装置的结构示意图；
[0031]图5是本专利技术一实施例提供的一种雷达隐身系统的架构图；
[0032]图6是本专利技术一实施例提供的一种雷达隐身方法流程图；
[0033]附图标记：1
‑
负偏压层；2
‑
等离子体发生器；3
‑
等离子体层；4
‑
绝缘层。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]如前所述，现有的雷达隐身技术如外形隐身技术、吸波材料技术和阻抗加载隐身技术等主要是通过改变雷达回波信号的幅度和相位降低目标的雷达散射截面，达到隐身的效果，仅能在一定的频段范围内具有隐身目标的作用。因此考虑在目标表面产生高速运动的等离子体，使等离子体产生多普勒效应直接改变雷达的回波信号的频率。本方案通过在目标表层设置负偏压层，用于形成负压电场，使等离子体发生器向远离目标的方向发射的等离子体中的自由电子受负偏压层上恒定负压电场的排斥，远离负偏压层做高速运动，对入射雷达波产生多普勒效应；由于自由电子的运动速度很高，其多普勒效应甚至可以将雷达的回波频率调制到雷达的接收频段外，造成雷达无法接收回波，形成目标隐身的效果。而多普勒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达隐身装置，其特征在于，包括：负偏压层和等离子体发生器；所述负偏压层，设置在目标表层，用于形成负压电场；所述等离子体发生器，出口位于所述负偏压层远离目标的一侧，用于向远离目标的方向发射等离子体，且等离子体中自由电子在所述负压电场的作用下做定向运动形成等离子体层，所述等离子体层用于将雷达的回波频率调制至所述雷达的接收频段以外。2.根据权利要求1所述的雷达隐身装置，其特征在于，还包括：位于所述负偏压层与所述等离子体发生器之间的绝缘层；所述绝缘层用于将所述负偏压层的阴离子与所述等离子体层中的阳离子进行隔离。3.根据权利要求1所述的雷达隐身装置，其特征在于，所述等离子体层中的等离子体呈梯度分布；其中，与所述等离子体发生器的距离较近的等离子体密度，大于与所述等离子体发生器的距离较远的等离子体密度。4.根据权利要求3所述的雷达隐身装置，其特征在于，所述等离子体发生器的最大谐振频率大于所述雷达的雷达载频；所述等离子体发生器的最大谐振频率通过如下公式计算得到：其中，f
p
为最大谐振频率，N
e
为所述等离子体层的最大等离子体密度，e为电子电量，m
e
为电子质量，ε0为真空中介电常数。5.根据权利要求1所述的雷达隐身装置，其特征在于，输入到所述负偏压层的负电压，根据所需调制的多普勒频率确定；所述多普勒频率根据所述雷达的接收带宽确定；所述多普勒频率用于将所述雷达的回波频率调制至雷达的接收频段以外。6.根据权利要求5所述的雷达隐身装置，其特征在于，利用如下公式计算将所述雷达的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓浩川，满良，戚开南，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：