一种具有高动态可重构RCS的逆向反射器制造技术

本发明专利技术提出一种具有高动态可重构RCS的逆向反射器。技术方案是：所述逆向反射器包括一个Van Atta天线阵，一个隔离部件，一个增益控制信号发生器，若干个可控增益放大器；所述隔离部件位于Van Atta天线阵的接收阵列和发射阵列之间；收发阵列的对应阵元构成一组收发阵元对，所有的收发阵元对之间满足相位共轭关系；通过可控增益放大器调节每组收发阵元对之间的增益；通过增益控制信号发生器同步调节所有可控增益放大器的增益。本发明专利技术能够模拟真实目标在运动过程中的RCS高动态起伏变化，同时在收发阵元间应用放大器能够实现反射器的小型化便携设计。型化便携设计。型化便携设计。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高动态可重构RCS的逆向反射器


[0001]本专利技术属于雷达目标特性模拟
，具体涉及一种雷达目标特性模拟器，该模拟器能够模拟的雷达目标RCS具有高动态、可重构的特点。

技术介绍

[0002]RCS(Radar Cross Section，雷达散射截面积)表征了雷达照射到目标上反射的回波强度，是雷达对目标进行探测识别的基本参数。目标的RCS与目标尺寸、形状以及雷达入射角度密切相关。对飞行器、导弹等运动目标来说，其RCS 随着位置和距离的变化会产生快速起伏变化，现代雷达探测得到目标的RCS起伏变化特性是识别不同目标平台的关键。为了保护真实目标不被非合作雷达发现或分辨，假目标或雷达诱饵应具备模拟真实目标的RCS起伏特性的能力。
[0003]现有技术中，逆向反射器，包括角反射器、龙伯透镜、回溯天线阵等具有较强的RCS，是实现雷达假目标的常用手段，但是这些逆向反射器一经加工定型其RCS特性便固定不变，难以模拟真实目标的RCS起伏特性。
[0004]现有技术中，于瑞亭等人公开一种可控增益RCS有源增强器，用收发天线和可控增益放大链路调节RCS变化(于瑞亭,刘伟,李志明.一种可控增益RCS 有源增强器:,CN209182498U[P].2019.)；Han Kangkang等公开了一种基于Vanatta天线阵的X波段RCS可控反射器，RCS调控范围1.4
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3.9dBm2(Han K,WeiG,Zhang C,et al.A Broadband Active Van Atta Array System for Monostatic RCSModulation at X
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Band[J].IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2020,30(8):840
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842.)。以上设计仅在一定范围内实现RCS可控设计，RCS动态范围小，而且未实现RCS的快速改变，无法模拟真实目标的RCS快速高动态起伏变化。

技术实现思路

[0005]为克服现有反射器一经定型RCS即固定不变的不足，实现对RCS快速起伏目标的雷达目标特性模拟，本专利技术提出一种具有高动态可重构RCS的逆向反射器，可根据需要通过控制可变增益放大器的增益实现反射器RCS的快速高动态可重构调节，能够模拟真实目标在运动过程中的RCS高动态起伏变化，同时在收发阵元间应用放大器能够实现反射器的小型化便携设计。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种具有高动态可重构RCS的逆向反射器，其特征在于，所述逆向反射器包括一个Van Atta天线阵，一个隔离部件，一个增益控制信号发生器，若干个可控增益放大器；所述隔离部件位于Van Atta天线阵的接收阵列和发射阵列之间；所述Van Atta天线阵的接收阵列和发射阵列的对应阵元构成一组收发阵元对，所有的收发阵元对之间满足相位共轭关系；通过可控增益放大器调节每组收发阵元对之间的增益；通过增益控制信号发生器同步调节所有可控增益放大器的增益。
[0007]进一步地，所述隔离部件的隔离度大于所述可控增益放大器的最大增益值，可以
很好地避免产生环路自激。
[0008]进一步地，所述隔离部件为吸波材料、电磁周期结构或金属扼流槽中的一种或多种组合。
[0009]进一步地，所述可控增益放大器的数量，Van Atta天线阵的接收阵列的阵元数，Van Atta天线阵的发射阵列的阵元数，三者相同。
[0010]进一步地，所述增益控制信号发生器可产生模拟信号或数字信号中的任一种实现对所述可控增益放大器的增益进行控制。
[0011]进一步地，所述增益控制信号发生器的输出信号具有快速变化的特点。
[0012]进一步地，利用已知目标的RCS数据控制所述增益控制信号发生器的输出信号的变化。
[0013]进一步地，所述Van Atta天线阵的接收阵列和发射阵列可采用包括但不限于微带天线、磁电偶极子天线、对称阵子天线等任意平面印刷天线阵来降低所述逆向反射器的剖面厚度。
[0014]进一步地，所述可控增益放大器的增益动态范围在
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30dB和60dB之间，能够控制所述逆向反射器的RCS高动态起伏变化。
[0015]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出一种基于Van Atta天线阵和可控增益放大器的RCS高动态可重构逆向反射器，通过采用增益控制信号发生器控制可变增益放大器的增益，能够快速改变反射器的RCS，实现RCS的快速起伏控制；通过利用已知目标的RCS数据控制所述增益控制信号发生器的输出信号的变化，模拟真实高速机动目标的RCS，可应用于靶机、靶船等装备平台；通过在Van Atta天线阵的接收阵列和发射阵列之间放置隔离部件，实现高动态范围的RCS调节；此外，反射器的RCS由可控增益放大器的增益控制改变，而无需改变反射器的外形结构和尺寸大小，具有体积小、重量轻、易与承载装备平台共形集成和可快速布置的优点。
附图说明
[0016]图1是本专利技术提供的逆向反射器实施例的结构示意图。
[0017]具体实施方式
[0018]为更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。
[0019]如图1所示，该具体实施例的RCS高动态可重构逆向反射器包括Van Atta 天线阵的接收阵列11、发射阵列12、隔离部件2、连接传输线31和32、多个可控增益放大器4、增益控制信号发生器5，和信号控制线6。在本实施例中接收天线阵11、发射天线阵12为相同的的4
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4天线阵。在其他实施例中，阵元形式、阵元数量以及阵列排布方式可根据实际要求选定。
[0020]所述Van Atta天线阵的接收阵列11的每一个阵元和发射阵列12的中心对称位置的对应阵元构成一组收发阵元对，并通过连接传输线31和32分别连接一个可控增益放大器4的输入端口和输出端口，所有收发阵元对于可控增益放大器连接的传输线31和32长度总和相同。通过可控增益放大器同步控制每组收发阵元对之间的增益。
[0021]接收天线阵11将接收到的雷达来波通过传输线31传输至可控增益放大器4 的输入端，经过放大的信号由可控增益放大器4的输出端经传输线32传输至发射天线阵12。隔离部件2应用吸波材料或电磁超材料，提高接收天线阵11和发射天线阵12之间的隔离度，特别地，可控增益放大器的最大增益必须小于收发隔离度，以避免收发天线阵之间产生环路自激。增益控制信号发生器5通过信号线6同步控制可控增益放大器4的瞬时增益，进而控制所述逆向反射器的瞬时RCS。特别地，特别地，所述可控增益放大器4的数量与收发天线对数量一致，并由增益控制信号发生器14同步控制。特别地，所述收发天线对之间传输线13的等长同相，因此，收发天线阵之间形成相位共轭关系，放大后的雷达回波可由来波方向原路反射回去。
[0022]以上述实施例为例，下面具体说明本专利技术提到的RCS高动态可重构作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高动态可重构RCS的逆向反射器，RCS是指雷达散射截面积，其特征在于，所述逆向反射器包括一个Van Atta天线阵，一个隔离部件，一个增益控制信号发生器，若干个可控增益放大器；所述隔离部件位于Van Atta天线阵的接收阵列和发射阵列之间；所述Van Atta天线阵的接收阵列和发射阵列的对应阵元构成一组收发阵元对，所有的收发阵元对之间满足相位共轭关系；通过可控增益放大器调节每组收发阵元对之间的增益；通过增益控制信号发生器同步调节所有可控增益放大器的增益。2.根据权利要求1所述的具有高动态可重构RCS的逆向反射器，其特征在于，所述隔离部件的隔离度大于所述可控增益放大器的最大增益值。3.根据权利要求2所述的具有高动态可重构RCS的逆向反射器，其特征在于，所述隔离部件为吸波材料、电磁周期结构或金属扼流槽中的一种或多种组合。4.根据权利要求3所述的具有高动态可重构RCS的逆向反射器，其特征在于，所述可控增益放大器的数量，Va...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，付云起，杨凯，郑月军，丁亮，廖敦微，陈孝樟，
申请(专利权)人：天津先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：