基于单支连续太赫兹激光源的RCS测量装置，属于太赫兹雷达散射截面测量技术领域。它解决了2.52THz波段的不同尺寸目标雷达散射截面的测量问题。本发明专利技术包括CO2激光泵浦连续太赫兹激光器、斩波器、分光片、电控可变扩束比装置、P3离轴抛物面镜、P2离轴抛物面镜、精密运动平台、M1全反镜、P1离轴抛物面镜、散射信号探测器、第一锁相放大器模块、计算机和斩波器的驱动器。本发明专利技术适用于不同尺寸目标雷达散射截面的测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于单支连续太赫兹激光源的RCS测量装置，属于太赫兹雷达散射截面测量
技术介绍
太赫兹(Terahertz，简称THz)辐射通常指的是频率在0. I-IOTHz范围内的电磁辐射，此波段内的电磁辐射可以穿透大多数非金属非极性物质。太赫兹雷达相对于其他波段雷达，具有适中的搜索能力、覆盖范围和空间分辨率，是目前国内外太赫兹技术研究的重点课题。雷达散射截面(radar cross section，缩写RCS)是雷达中的重要参数，对雷达系统设计、目标识别和隐身技术都具有重要的指导意义。由于理论计算不能给出目标精确的实际RCS，因此目标实际RCS的测量至关重要。利用太赫兹源不仅可以测量太赫兹波段的 RCS，还可以通过频率缩比技术对大尺寸目标缩比模型的测量，获得微波波段大尺寸目标的 RCS,从而大大降低大尺寸目标微波波段RCS测量成本并缩短测量周期。截止目前，国际上只有美国、德国、丹麦和芬兰对球体、飞机和坦克缩比模型、圆柱体等目标进行了 RCS测量。国外太赫兹RCS测量装置所使用THz源可划分为3类飞秒激光器泵浦晶体的THz激光器，两支C02激光泵浦气体THz激光器，信号合成器或网络分析仪。 截至目前，第一种THz源的测量波段在0. 1-2THZ，第三种THz源的测量波段小于0. 75THz, 而利用两支C02激光泵浦气体THz激光器的测量波段不超过1. 56THz,尚没有2. 52THz波段的测量报道。使用飞秒激光器泵浦晶体的THz激光器或两支C02激光泵浦气体THz激光器的目标RCS测量装置，其体积庞大、结构复杂、制作和使用成本高。此外，截至目前，现有的太赫兹RCS测量装置中，均没有调节扩束比的装置，只能针对尺寸相差不大的目标进行测量。测量尺寸相差较大的不同目标时，如不改变照射到测量目标的平行光束尺寸，势必会产生较大的测量误差。
技术实现思路
本专利技术为了解决2. 52THz波段的不同尺寸目标雷达散射截面的测量问题，提供一种基于单支连续太赫兹激光源的RCS测量装置。本专利技术所述基于单支连续太赫兹激光源的RCS测量装置，它包括C02激光泵浦连续太赫兹激光器、斩波器、分光片、电控可变扩束比装置、P3离轴抛物面镜、P2离轴抛物面镜、精密运动平台、Ml全反镜、Pl离轴抛物面镜、散射信号探测器、第一锁相放大器模块、计算机和斩波器的驱动器，C02激光泵浦连续太赫兹激光器输出的平行光束经斩波器斩波后入射至分光片， 经分光片透射的透射光束经电控可变扩束比装置扩束后，入射至P3离轴抛物面镜，P3离轴抛物面镜将其入射光束反射后入射至P2离轴抛物面镜，再经P2离轴抛物面镜反射后，入射至精密运动平台上的待测目标或标准目标，经待测目标或标准目标散射的后向散射光束入射至Ml全反镜，Ml全反镜反射的光束经Pl离轴抛物面镜反射后，形成的输出光束被散射信号探测器的光敏面接收，散射信号探测器的电信号输出端连接第一锁相放大器模块的电信号输入端，第一锁相放大器模块的放大信号输出端连接计算机的数据采集卡的探测信号输入端，斩波器的驱动器的驱动信号输出端连接斩波器的驱动信号输入端，斩波器的驱动器的驱动信号输出端同时连接数据采集卡的触发信号输入端和第一锁相放大器模块的参考信号输入端；所述C02激光泵浦连续太赫兹激光器输出的平行光束、P2离轴抛物面镜反射的光束及Pl离轴抛物面镜反射形成的输出光束的光轴相互平行；所述计算机内部还包括电控可变扩束控制模块和待测目标RCS反演计算模块，电控可变扩束控制模块用于根据待测目标尺寸，设置电控可变扩束比装置的相应参数；目标RCS反演计算模块用于根据计算机的数据采集卡采集的数据计算获得待测目标的RCS。所述测量装置还包括P4离轴抛物面镜、参考信号探测器和第二锁相放大器模块，分光片的反射光入射至P4离轴抛物面镜，经P4离轴抛物面镜反射形成的输出光束被参考信号探测器的光敏面接收，参考信号探测器的电信号输出端连接第二锁相放大器模块的电信号输入端，第二锁相放大器模块的放大信号输出端连接计算机的数据采集卡的参考信号输入端；第二锁相放大器模块的参考信号输入端连接斩波器的驱动器的驱动信号输出端。所述精密运动平台由标准目标电控平移台和待测目标电控平移台组成，所述标准目标电控平移台和待测目标电控平移台上的滑道相互平行，标准目标固定架通过固定底板与标准目标电控平移台的平移台面连接，标准目标固定架的上端面上固定标准目标电控旋转台，标准目标电控旋转台的旋转台面上设置标准目标，待测目标固定架通过固定底板与待测目标电控平移台的平移台面连接，待测目标固定架的上端面上固定待测目标电控旋转台，待测目标电控旋转台的旋转台面上设置待测目标；所述计算机内部还设置平台控制模块，平台控制模块用于控件两个目标电控平移台步进电机工作，所述两个目标电控平移台步进电机分别用于驱动标准目标固定架和待测目标固定架沿其所在的电控平移台的滑道运动， 平台控制模块还用于控制两个目标电控旋转台步进电机电机工作，所述两个目标电控旋转台步进电机分别用于驱动标准目标电控旋转台和待测目标电控旋转台做旋转运动。所述测量装置还包括M2全反镜，精密运动平台位于所述M2全反镜的反射面与P2 离轴抛物面镜之间，P2离轴抛物面镜的反射光入射至M2全反镜的反射面，所述M2全反镜的反射面法线与其入射光的光轴之间的夹角大于45度并且小于90度。所述测量装置还包括屏蔽舱，屏蔽舱用于将电控可变扩束比装置、P3离轴抛物面镜、P2离轴抛物面镜、精密运动平台、Ml全反镜、Pl离轴抛物面镜和M2全反镜罩于其内，所述屏蔽舱的舱壁上设置有入射窗口和出射窗口，分光片的透射光通过所述入射窗口入射至电控可变扩束比装置的光接收端，Pl离轴抛物面镜的反射光通过所述出射窗口入射至散射信号探测器的光敏面。所述待测目标或标准目标的入射光束与散射光束的夹角小于5°。计算机的数据采集卡的型号为PCI-1716。所述电控可变扩束比装置包括第一全反镜、第二全反镜、离轴抛物面镜、一组置换离轴抛物面镜、第一电控平移台、第二电控平移台、第三电控平移台、第一电控升降台、第二电控升降台、第一电控旋转台、第二电控旋转台、第三电控旋转台、第四电控旋转台、第一固定支架、第二固定支架、光学平台和控制器，离轴抛物面镜与一组置换离轴抛物面镜中的任一个组成共焦离轴抛物面镜组，第一全反镜固定安装在第三电控旋转台的旋转台面上，且所述第一全反镜的反射面与该第三电控旋转台的旋转台面相垂直，第三电控旋转台的底面固定在第一固定支架的上端面，一组置换离轴抛物面镜沿竖直方向依次固定安装在第一电控升降台的升降台面上，所述第一电控升降台的固定部件固定安装在第一电控旋转台的旋转台面上，第一固定支架和第一电控旋转台均固定安装在第三电控平移台上，并分别通过固定底板与所述第三电控平移台滑动连接，第一电控平移台和第二电控平移台相对平行固定安装在光学平台上；第三电控平移台跨接在第一电控平移台和第二电控平移台之间，并且第三电控平移台的两端分别通过固定底板与第一电控平移台和第二电控平移台滑动连接，离轴抛物面镜通过固定底板与第二电控升降台的升降台面连接，第二电控升降台固定安装在第二电控旋转台的旋转台面上；第二全反镜固定安装在第四电控旋转台的旋转台面上，第四电控旋转台固定在第二固定支架本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，薛凯，李慧宇，陈德应，王骐，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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