[发明专利]一种电控可调的三面角反射器

说明书

本发明公开一种电控可调的三面角反射器，由三块AFSS吸波屏正交拼接而成。其中，AFSS吸波屏是一种三层结构，由AFSS层、介质支撑层和金属底板由内至外依次叠加而成的。AFSS层由FSS介质基底和周期整齐排布的领结型FSS单元组成；在竖向串联的各FSS单元间焊接PIN管，使其具备电控可调的特性。本发明的优点是：可以实现三面角反射器目标雷达特性的调控，可以控制吸波谐振频率，可以控制AFSS的对入射电磁波的散射强弱，并且该变化具有实时性，是灵活可调的；拓展调制频带宽度；可应用于雷达无源干扰，可以结合间歇采样的干扰原理，使回波信号产生频谱搬移，经雷达匹配滤波后，可以实现欺骗干扰的效果。

【技术领域】

本发明涉及一种电控可调的三面角反射器，具体涉及到利用超材料改 变雷达目标的后向散射特性，更进一步来说是利用新型吸波材料(RAM) ——电控频率选择表面(Active Frequency Selective Surface，简称AFSS) 来可控的改变传统三面角结构的雷达目标后向散射特性，设计了一种特征 电控可调的新型三面角反射器结构。属于雷达目标特性领域。

【背景技术】

雷达根据所收至的回波来判定目标的各种信息，包括诸如运动轨迹、 物理参数、几何形状等。雷达目标特征信息隐含于雷达回波之中，通过特 定的波形设计和对目标回波幅度与相位的处理，分析与变换，可以得到目 标的雷达散射截面(Radar Cross Section，RCS)及其起伏统计模型、目标极 化散射矩阵、目标多散射中心分布和目标成像等参量，它们表征了雷达目 标的固有特征。

在实际应用中，雷达获得目标的固有特征后，还需要对目标进行分 类、识别，以进一步确定目标的类型以及数目。雷达目标分类识别的任务 就是在复杂背景下，鉴别出感兴趣的目标，并确定目标类型、数目等信 息。总而言之，目标RCS信息是目标特征的重要属性，在目标识别领域应 用甚广。

从另一个角度来看，被雷达探测的非合作目标通常希望降低被雷达发 现的概率，以更好的保护“自己”，因此电子干扰技术应运而生。常用的 电子干扰方法有有源和无源两种主要的方式。有源干扰包括压制式干扰、 有源欺骗式干扰。无源干扰则通常包括角反射器、箔条、假目标等。

传统角反射器是由两块或三块金属平板相互垂直构成的二面角或三面 角结构，由于其特殊的几何结构，会对入射电磁波产生多重内反射，具有 极强的后向雷达散射截面(Radar Cross Section，RCS)，常用于构成假目标 来进行隐真示假，对主动发射电磁波并接收回波信号的武器和平台如警戒 雷达、炮瞄雷达等有着良好的欺骗与诱骗作用。其中，二面角反射器的 RCS随入射角变化很快，只在很小的入射角范围内才能保证取得较大的RCS值。相比之下，三面角反射器本身的几何结构稳定，当各平板相互正 交时，能在很宽的角度范围内产生强烈的回波散射，即具有很大的RCS， 所以三面角反射器的实际应用最为广泛。

但传统角反射器存在一个明显缺陷，即一旦确定了其结构大小后，对 于某一确定频率的入射波而言，该角反射器的RCS曲线是一固定值，极容 易被非合作雷达发现，并完全暴露自己的属性，是一个巨大的隐患。在目 标特性领域，进行目标特征变换是十分重要的一种自身防护手段。目标的 雷达散射截面(RCS)是表征雷达目标对于照射电磁波散射能力的一个物 理量，是雷达目标特性的一个重要参数，因此如果能够利用技术方法改变 雷达目标的散射特性，那么就能够有效地提高保护目标抗鉴别、抗识别能 力，达到目标自我隐蔽、自我保护的效果。

为了达到这种效果，我们可以通过外加激励来人为的改变材料或元件 的位置或物理特性从而操纵人工电磁材料电磁特性(等效介电常数、磁导 率、表面阻抗等)。外加激励的形式多种多样，主要的调节方式有机械调 节和电控调节。将一个无源角反射体设计为机械微运动状态，就能够在 SAR图像上产生干扰条带，用于遮挡需要被保护的地面目标，这种干扰方 法被称为无源微动干扰方法。但是这种方法仍然存在不足，因为机械运动 需要一定时长，以至于没法实现对电磁波的脉内调控，干扰的程度和效果 都很受局限。