[发明专利]太赫兹雷达散射截面测试系统及雷达散射截面提取方法

权利要求书

1.一种太赫兹雷达散射截面提取方法，包括下述步骤：

(1)将三角形三面角反射器置于二维高精度转台上，太赫兹雷达天线正对角反射器，在上位机控制单元的控制下，使转台匀速转动，太赫兹雷达连续发射M帧太赫兹频率步进信号，M为正整数，每帧信号由N个子脉冲组成，N为1～1024的整数，子脉冲起始频率为f₀，子脉冲宽度为τ，脉冲间的频率步进量为Δf，在信号开始发射的同时，二维高精度电控转台旋转扫描；

(2)上位机控制单元接收到回波信号后，通过matlab程序提取回波信号在每个转角上所有频点的强度信息；

扫描时，方位向观测角从θ₀变成θ₀+Δθ，距离向的每帧信号由N个子脉冲组成，模数转换器A/D对回波信号进行采样，扫描结束后，目标回波形成一个M×N的矩阵P_r；

P_r1,1，P_r1,2…P_r1,N表示在特定频率点上，雷达入射角不同时三角形三面角反射器的太赫兹回波功率，列向量表示雷达入射角相同，不同频率点上目标的太赫兹回波功率；

(3)选择铝球作为标准定标体，用太赫兹雷达散射截面测试系统测得铝球的回波矩阵P₀：

P_01,1，……，P_0M,N表示在特定频率点上，雷达入射角不同时铝球的太赫兹回波功率，列向量表示雷达入射角相同，不同频率点上目标的太赫兹回波功率；

定标原理推导：

对于准单站雷达系统，太赫兹雷达天线接收到目标的回波功率为：

其中，G为天线增益，R为目标到雷达的距离，P_i为雷达发射功率，σ为目标在太赫兹波段的雷达散射截面；

对标准定标体—铝球进行测试，太赫兹雷达天线接收到定标体的回波功率P₀为：

其中，R₀为标准定标体到雷达的距离，σ₀为标准定标体的雷达散射截面；

式(1)与式(2)相除得：

即目标在太赫兹波段的雷达散射截面可以表示为：

当R＝R₀，G＝G₀时，

式(4)式变为：

(4)将目标回波矩阵P_r和标准定标体回波矩阵P₀代入式(5)计算，得到目标的散射截面矩阵σ_M×N为：

σ_M×N矩阵的行向量表示在特定频率点上，不同雷达入射角时三角形三面角反射器的太赫兹雷达散射截面，列向量表示雷达入射角相同，不同频率点上目标的太赫兹雷达散射截面。