RCS動態(tài)測量有源標校方法研究

王海風　齊玉濤　魏挺（中國飛行試驗研究院，陜西西安 710089）

RCS動態(tài)測量有源標校方法研究

王海風齊玉濤魏挺
（中國飛行試驗研究院，陜西西安 710089）

測量雷達標校普遍采用相對標校法，即通過將標準金屬球吊至空中。在風力太大或低空和高空風速差別大的情況下，都無法將標準金屬球升到空中預期的高度，從而不能對雷達系統(tǒng)進行實時標校。為解決氣象條件對雷達散射截面（RCS）動態(tài)測量無源標校的制約，在對有源標校系統(tǒng)工作原理及距離延遲對其等效RCS精度影響的基礎(chǔ)上，提出了信號源和內(nèi)置式有源標校方法。

有源標校 雷達散射截面 動態(tài)測量

在RCS動態(tài)測量中，首要問題是對雷達系統(tǒng)進行標校。測量雷達標校普遍采用的相對標校法不能對雷達系統(tǒng)進行實時標校。為了解決氣象因素對RCS測量的影響，本文提出了RCS動態(tài)測量有源標校法。

1　信號源標校系統(tǒng)組成及工作原理

信號源標校法系統(tǒng)工作原理框圖如圖1所示。如果不考慮延遲的影響，當有源標的收發(fā)天線增益、放大器增益等參數(shù)恒定不變時，它相當于一個RCS恒定的雷達目標。

根據(jù)雷達方程可以推導出信號源標校系統(tǒng)的等效RCS表達式：

式中：Gar、Gat為收發(fā)天線增益；Ge為放大器增益；λ為工作波長； Lp為標校系統(tǒng)損耗。當信號源標校系統(tǒng)相對雷達的位置固定且其放大倍數(shù)恒定時，其等效RCS就為恒定值。

2　內(nèi)置式有源標校系統(tǒng)組成及工作原理

內(nèi)置式有源標校系統(tǒng)工作原理框圖如圖2所示。只要發(fā)射通道和接收通道之間線性組件的傳輸系數(shù)保持恒定，則相當于用一個RCS恒定的標準目標對RCS測量系統(tǒng)進行標校。

根據(jù)雷達距離方程可推到出內(nèi)置式有源標等效RCS表達式：

式中：Prt為接收機回波功率；Pts、σs、Prs、Rs分別為跟蹤金屬球時發(fā)射功率、金屬球RCS、回波功率和距離；R為相對發(fā)射脈沖延遲距離；tP為校準時雷達發(fā)射功率。

其校準程序為：首先用標準金屬球?qū)CS測量系統(tǒng)進行標校，用標準球的校準結(jié)果得到其等效RCS值。在后續(xù)測量校準時，只需對該等效RCS已知的有源標進行校準就可完成對測量系統(tǒng)的標校，無需經(jīng)常升放標準球和架設(shè)有源標。

3　有源標校系統(tǒng)使用要求

3.1信號源有源標

信號源有源標應(yīng)滿足以下基本要求：收發(fā)天線均采用45°斜極化；有源標內(nèi)的收發(fā)延遲可連續(xù)調(diào)整；放大器具有良好的線性度；對接收信號進行不失真延遲、放大處理。

3.2內(nèi)置式有源標在進行內(nèi)置式有源標設(shè)計應(yīng)考慮：內(nèi)置式有源標中的收發(fā)延遲收發(fā)延遲可連續(xù)調(diào)整；合理設(shè)計耦合器耦合度；延遲電路對接收信號進行不失真延遲；確保延遲器傳輸系數(shù)恒定。

4　結(jié)語

在RCS動態(tài)測量試驗中，有源標校系統(tǒng)可實時對雷達系統(tǒng)進行校準，減少氣象等因素對測量的制約和影響。隨著元器件研制水平的提高，只要合理控制延遲量、穩(wěn)定性，就能達到理想的校準精度，滿足RCS測量雷達校準要求。

［1］黃培康.雷達目標特性［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2004.

［2］楊沛，陳瑜.外場RCS目標特性測量標校誤差分析及改進［J］.電子科技，2009，22（8）：76-79.