[发明专利]一种提高三角形三面角反射器3dB宽度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）标定技术领域，特别涉及一种提高三角形三面角反射器3dB宽度的方法，用于SAR的辐射标定。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)具有全天时、全天候、高分辨率、宽幅成像等优势，已经在农业、水文、地质、林业、海洋，制图测绘以及军事侦察、目标识别和信息提取等领域发挥了巨大作用。早期SAR应用主要集中在定性遥感方面，即主要依据的是SAR图像提供的位置、形状和回波强弱等信息，然而在杂波统计特性研究、土壤湿度测量、作物精确分类、海面实况调查、目标识别等方面，定性遥感应用受到了很大限制，在这些领域中，要求建立雷达图像功率与目标散射特性间的定量关系，即需要定量遥感技术。

在定量遥感中，通常需要利用SAR测量地物目标的散射特性。为此，需要对SAR进行辐射标定。辐射标定是实现SAR对地定量观测的关键技术，其测量精度直接关乎到SAR定量化应用的精度，辐射标定通常通过在辐射定标场内布设一定数量的有源和无源设备来完成。通过对测量设备的校准，可以获得测量数据和校准数据之间的量化关系，为比较和分析来自不同设备、不同时间、不同空间获取的遥感数据奠定基础。

三面角反射器有相对稳定的、大的雷达截面积（Radar Cross Section,RCS）并且表现出与波长和尺寸无关的3dB波束宽度，此外，其还具有结构简单、性能稳定、容易架设、成本低廉等优点。因此它成为SAR辐射标定中常用的无源定标设备。目前常规三面角反射器都采用三条棱边等长的结构形式和将其对称轴对准天线的安置方式，按照单面形状的不同可分为三类：矩形三面角反射器、扇形三面角反射器和三角形三面角反射器，如图1所示，三者的3dB宽度分别为25°、32°和40°，3dB宽度最大的是三角形三面角反射器，但其也只有40°。而在SAR辐射标定中要求角反射器的雷达截面积在较宽的角度范围内变化小，即3dB宽度尽可能大。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供了一种提高三角形三面角反射器3dB宽度的方法。本发明通过优化设计，得到一种3dB宽度大于40°的三角形三面角反射器，以降低对指向精度的要求，提高辐射标定精度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种提高三角形三面角反射器3dB宽度的方法，通过改变三角形三面角反射器的棱长比和安置角度来提高方位向3dB宽度。

具体包括以下步骤，

步骤1、分别计算两种以上不同棱长比下的三角形三面角反射器3dB等高线图；

步骤2、选择其中一种棱长比的角反射器，改变其安置仰角α，计算得到该棱长比下的最佳安置角度及其最大的方位向3dB宽度；

步骤3、分别对其余棱长比的角反射器重复按照步骤2计算得到其最佳安置角度和最大的方位向3dB宽度；

步骤4、比较每种棱长比在最佳安置角度下的方位向3dB宽度，方位向3dB宽度最大值所对应的棱长比和安置角度即为最优值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：利用本发明的方法能够提高三角形三面角反射器的3dB宽度，使3dB宽度大于40°，以降低对指向精度的要求，提高辐射标定精度。

附图说明

图1为三种常见类型的三面角反射器；

图2（a）为三角形三面角反射器结构图；

图2（b）为三角形三面角反射器示意图；

图2（c）为RCS三维图；

图2（d）为RCS的3dB等高线图；

图3（a）为OA=OB=1m，OC=0.2m时的3dB等高线图；

图3（b）为OA=OB=OC=1m时的3dB等高线图；

图3（c）为OA=OB=1m，OC=2.3m时的3dB等高线图；

图4为俯仰向、方位向3dB宽度与棱长比d/a的关系图；

图5（a）为安置角α=18°和β=250°时的角反射器示意图；

图5（b）为安置角α=24°和β=225°时的角反射器示意图；

图5（c）为安置角α=20°和β=200°时的角反射器示意图；

图5（d）为安置角α=18°和β=250°时的3dB等高线图；

图5（e）为安置角α=24°和β=225°时的3dB等高线图；

图5（f）为安置角α=20°和β=200°时的3dB等高线图；

图6（a）为OA=OB=1m，OC=0.5m时的3dB等高线图；