這里雷達散射截面積可以通過
這里k是常數(shù)
由以上方程得出,只要測得 ,我們即可以推導(dǎo)得到目標雷達散射截面積
,如果我們將發(fā)射天線和接收天線分別接在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量端口1 和端口2,那么
測 量等同于S21 測量,而由于k 是常數(shù)與被測目標無關(guān),因此我們只要對標準球進行校準測量即可以得到在測量條件下(測量距離和測量頻率)的k 值。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀一般采用頻率掃描測量,在此測量模式下我們可以通過傅立葉反變換得到時域(距離域)測量結(jié)果(類似于脈沖雷達),通過將不是目標(不同
的距離)的反射響應(yīng)濾除的方法,可以提高測量準確度。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量雷達散射截面
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀以圖5所示方式以頻率掃描測量S 參數(shù)。掃描的頻率范圍以相應(yīng)的雷達頻率范圍為參考,圖5 中采用WR-90 波導(dǎo)在X波段(8.2-12.4GHz)進行測量。
圖5,MS2028C使用波導(dǎo)天線進行散射界面測量
圖6 為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量雷達散射截面的典型連接框圖。發(fā)射天線和接收天線分別接在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的兩個測量端口上。一般來說這兩個天線應(yīng)處于同一平面上(相對于被測目標來說),并相互貼近。如果需要考慮極化影響,無論發(fā)射天線和接收天線應(yīng)該可以單獨或同時90 度旋轉(zhuǎn)(如圖5 中波導(dǎo)天線的E 面和H 面 旋轉(zhuǎn))。被測目標應(yīng)置于低反射的支架上或者單獨在空中(航線上)。為了濾除其他位置的物體反射造成的測量誤差,我們可以采用頻率掃描測量并進行傅立葉反變 換得到時域(距離域)測量曲線,使用時域濾波運算(時域門功能)將不屬于被測目標的反射濾除,然后,將濾波后的結(jié)果再進行傅立葉變換轉(zhuǎn)為頻率域顯示。但是 由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用離散頻率點掃描方式,因此,傅立葉反變換會有距離折疊現(xiàn)象(即在一定距離后,前面位置的響應(yīng)重復(fù)出現(xiàn)),出現(xiàn)折疊的時間(距離)與 頻率掃描測量的關(guān)系是:ta=(N-1)/(頻率掃寬),這里N是頻率掃描點數(shù)。因此,測量距離R一般應(yīng)小于ta×C/2,此處除2是因為信號傳播路徑是在測量距離上的來回。
圖6 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試雷達散射界面框圖
天線系統(tǒng)的校準