基于手持式矢量網絡分析儀的雷達散射截面測量
2.將被測目標從支架上移開,并測量支架的反射頻率掃描S21(str)測量,如果目標不便移開,可以將天線同時(包括發射天線和接收天線)轉到一個空曠位置,并保證在相同的距離上沒有其他物體存在。如圖10 中表示的校準區域。
3.將頻率掃描S21(str)結果轉換為時域,同時將時域門設置在目標位置,并調節門寬將目標的所有反射均包含在內,將時域濾波后的結果保存至儀表內存。
4.如果目標無法從支架上移開,應保證支架本身的反射S21(str)較反射目標低20dB以上(S21(str)+20dB<< S21(tgt))。為達到此目的,可以采用在支架上包覆微波吸收材料的方法。
5.將標準物體置于目標區域,測量標準物體頻率掃描的S21(std),并將結果轉換為時域,同時將時域門設置在目標位置,并調節門寬將目標的所有反射均包含在內,將時域濾波后的結果保存至儀表內存。注意,標準物體的雷達散射截面應接近目標雷達散射截面。
6.將被測目標置于目標區域并移開標準物體,測量標準物體頻率掃描S21(tgt),并將結果轉換為時域,同時將時域門設置在目標位置,并調節門寬將目標的所有反射均包含在內,將時域濾波后的結果保存至儀表內存。
7.雷達散射截面運算方程:
這樣,,
,
由于 ,所以
因此, ,
如果支架的反射較大,并且標準物體也是放在支架上進行校準測量的。那么,
由于 已知,我們即可以得到
,例如,
圖11 中的目標與圖9中直徑為6英寸的校準金屬球體相比較(參考光標讀數),知道 ,
,
,根據
,得到
圖11,測量一個直徑為12英寸的金屬球體的S21時域曲線
信號極化
反射信號的極化方向可能與雷達發射信號的極化方向不同,目標的形狀不同反射的極化也會不同,見圖2 中的Et 和Er描述。
為了修正極化誤差,我們可以分別測量目標在垂直和水平極化情況下的雷達散射截面,這樣我們就可以建立散射截面極化矩陣。所要做的是,在一種發射極化(垂直或水平)情況下,測量兩種極化(垂直和水平)的S參數。
發射 水平極化 垂直極化 | 接收 水平極化/垂直極化 水平極化/垂直極化 |
極化矩陣
Et 與Er的關系為
這里Sxx為上面提到的4 種不同狀態測得的S參數發射垂直極化,接收垂直極化
發射垂直極化,接收水平極化
發射水平極化,接收垂直極化
發射垂直極化,接收垂直極化
根據上面的描述,對于4 種狀態下得到的S參數,我們也可以推出類似的雷達散射截面矩陣
如果發射天線是垂直極化的,那么 ,并以此類推。
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