RCS動態測量有源標校方法研究

王海風 齊玉濤 魏挺

【摘 要】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進行實時標校。為解決氣象條件對雷達散射截面（RCS）動態測量無源標校的制約，在對有源標校系統工作原理及距離延遲對其等效RCS精度影響的基礎上，提出了信號源和內置式有源標校方法。

【關鍵詞】 有源標校 雷達散射截面 動態測量

在RCS動態測量中，首要問題是對雷達系統進行標校。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動態測量有源標校法。

1 信號源標校系統組成及工作原理

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

圖1 信號源標校法工作原理框圖

根據雷達方程可以推導出信號源標校系統的等效RCS表達式：

（1）

式中： 、 為收發天線增益； 為放大器增益； 為工作波長； 為標校系統損耗。當信號源標校系統相對雷達的位置固定且其放大倍數恒定時，其等效RCS就為恒定值。

2 內置式有源標校系統組成及工作原理

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

圖2 內置式有源標工作原理框圖

根據雷達距離方程可推到出內置式有源標等效RCS表達式：

（2）

式中： 為接收機回波功率； 、 、 、 分別為跟蹤金屬球時發射功率、金屬球RCS、回波功率和距離； 為相對發射脈沖延遲距離； 為校準時雷達發射功率。

其校準程序為：首先用標準金屬球對RCS測量系統進行標校，用標準球的校準結果得到其等效RCS值。在后續測量校準時，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的標校，無需經常升放標準球和架設有源標。

3 有源標校系統使用要求

3.1 信號源有源標

信號源有源標應滿足以下基本要求：收發天線均采用45°斜極化；有源標內的收發延遲可連續調整；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 內置式有源標

在進行內置式有源標設計應考慮：內置式有源標中的收發延遲收發延遲可連續調整；合理設計耦合器耦合度；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恒定。

4結語

在RCS動態測量試驗中，有源標校系統可實時對雷達系統進行校準，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、穩定性，就能達到理想的校準精度，滿足RCS測量雷達校準要求。

參考文獻：

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[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.