【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电磁调控技术与雷达靶标领域，特别是涉及一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统。
技术介绍
1、当下雷达在战场侦察、军事监测等军事领域和灾害预测、资源管理、无人驾驶等民用领域都有着广泛的应用，目前随着对雷达应用的需求增加，各项雷达体制的性能有了更新的标准。雷达靶标是一种真实雷达目标的替代品，具有雷达校标、回波模拟、干扰模拟等多种功能，在雷达研发阶段考核雷达对某特定目标的识别、跟踪能力，在军事训练、海上目标搜救、智能驾驶等军事及民用领域均有应用价值。
2、但现有靶标一旦制作成型，其反射特性是固定的，雷达在对反射参数不同的目标进行测试时需要更换靶标，测试成本高，时间长，另外靶标制作难度大，种类单一，难以满足日益增长的各领域雷达性能测试需求。因此研究新型电磁反射特性可变的雷达靶标系统可以在成本、便捷性等多个方面弥足当下靶标的不足。
技术实现思路
1、基于此，针对上述技术问题，设计了一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，该系统可以在不主动发射信号的情况下改变雷达回波的参数，从而改变雷达靶标自身的反射特性，实现快速模拟可调范围内的多种目标，成本低、机动性好，具有良好的应用前景。
2、本专利技术一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，包括：可调电磁超材料、支架结构以及天线罩结构；
3、可调电磁超材料附着在多面角支架结构上构成主体部分，在外加激励的驱动下改变入射雷达信号的反射特性；
4、所述支架构成的主体部分放置在水平可调及俯仰可调的机械转台结构上，
5、在一个实施例中，所述可调电磁超材料一般包含三个部分，从上到下依次为：有源阻抗层，介质层和导体背板；
6、在一个实施例中，所述有源阻抗层通常包括二维周期性阵列单元，可变阻抗元素及频率选择表面(fss)基质；
7、所述fss衬底上布置了许多偶极子单元，并且通过可变电子器件pin二极管连接，加载pin二极管实现对材料阻抗的主动控制。
8、在一个实施例中，所述介质层由聚甲基丙烯酰亚胺(pmi)泡沫板组成。导体背板由未经处理的fr4印刷电路板构成，铜箔面朝上。
9、在一个实施例中，所述的支架结构由亚克力材质制作将可调电磁超材料板内嵌在亚克力板制作框架中，框架外部留有放置电源线的凹槽及拼插结构。
10、在一个实施例中，所述的支架结构整体采用多块亚克力板进行拼接；
11、所述的亚克力板框架可以根据需求组成一个三面角支架或多个三面角支架结构。
12、在一个实施例中，所述的支架结构放置在机械转台上，机械转台可以实现水平0-360°旋转调节及竖直0-30°俯仰调节。
13、在一个实施例中，所述的天线罩能够覆盖在支架结构上，天线罩直径与支架底座直径相等，能够完全覆盖。
14、在一个实施例中，基于fpga产生控制信号，驱动电磁可调的无源散射材料超表面，当对控制电路施加不同的偏置电压时，二极管表现出不同的阻抗特性，使得整体材料板散射特性发生变化。
15、在一个实施例中，采用符合一定规律的调控信号对其进行控制，即可实现灵活快速精确调控，实现对雷达靶标系统电磁反射特性可变。
16、上述电磁反射特性可变的雷达靶标系统，设置了：可调电磁超材料、支架结构以及天线罩结构，相比于现有技术中的雷达靶标，本申请中的电磁反射特性可变的雷达靶标系统能够改变靶标自身的雷达反射特性，模拟可调范围内的多种目标，解决了传统靶标只能模拟单类目标的难题；同时，本申请使用的电磁可调超材料在不主动发射信号的情况下改变雷达回波特性，通过外加激励的精确控制，可逼真模拟目标的雷达散射截面(rcs)特性与二维成像特性，兼具目标绝对幅度特性与起伏特性；另外，本申请使用的可调电磁超材料成本较低远小于真实靶标几万到几百万不等的制作费用，且既能够组装单独使用也可以与其他机载、舰载平台复合使用，在反应时间、机动性、便携性以及成本方面都具备十分明显的优势。
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1.一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于，包括：可调电磁超材料、支架结构以及天线罩结构；
2.根据权利要求1所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述可调电磁超材料包含三个部分，从上到下依次为：有源阻抗层，介质层和导体背板。
3.根据权利要求2所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述有源阻抗层包括二维周期性阵列单元，可变阻抗元素及频率选择表面基质；其中，频率选择表面基质衬底上布置了许多偶极子单元，并且通过可变电子器件PIN二极管连接，加载PIN二极管实现对材料阻抗的主动控制。
4.根据权利要求2所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述介质层由聚甲基丙烯酰亚胺PMI泡沫板组成，导体背板由未经处理的FR4印刷电路板构成，铜箔面朝上。
5.根据权利要求1所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述支架结构由亚克力材质制作，将可调电磁超材料板内嵌在亚克力板制作框架中，框架外部留有放置电源线的凹槽及拼插结构。
6.根据权利要求1或5所述的一种电磁反射特性可
7.根据权利要求6所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述支架结构放置在机械转台上，机械转台实现水平0-360°旋转调节及竖直0-30°俯仰调节。
8.根据权利要求1所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述天线罩能够覆盖在支架结构上，天线罩直径与支架底座直径相等，能够完全覆盖。
9.根据权利要求1或2或5所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：基于FPGA产生控制信号，驱动可调电磁超材料的无源散射材料超表面，当对控制电路施加不同的偏置电压时，二极管表现出不同的阻抗特性，使得整体材料板散射特性发生变化。
10.根据权利要求1所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：采用符合一定规律的调控信号对雷达靶标系统进行控制，即实现灵活快速精确调控，实现对雷达靶标系统电磁反射特性可变。
...【技术特征摘要】
1.一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于，包括：可调电磁超材料、支架结构以及天线罩结构；
2.根据权利要求1所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述可调电磁超材料包含三个部分，从上到下依次为：有源阻抗层，介质层和导体背板。
3.根据权利要求2所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述有源阻抗层包括二维周期性阵列单元，可变阻抗元素及频率选择表面基质；其中，频率选择表面基质衬底上布置了许多偶极子单元，并且通过可变电子器件pin二极管连接，加载pin二极管实现对材料阻抗的主动控制。
4.根据权利要求2所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述介质层由聚甲基丙烯酰亚胺pmi泡沫板组成，导体背板由未经处理的fr4印刷电路板构成，铜箔面朝上。
5.根据权利要求1所述的一种电磁反射特性可变的雷达靶标系统，其特征在于：所述支架结构由亚克力材质制作，将可调电磁超材料板内嵌在亚克力板制作框架中，框架外部留有放置电源线的凹槽及拼插结构。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯德军，朱立文，吴悦菡，王陶然，王俊杰，程江华，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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