[发明专利]一种雷达散射截面缩减方法、系统及应用

说明书

本发明属于天线雷达散射技术领域，公开了一种雷达散射截面缩减方法、系统及应用，基于相位相消技术的两种相消模式；根据天线的不同需求设计不同相消模式的相消技术，使之适用于不同机制下的RCS缩减，包括传统相控阵和VanAtta阵列的RCS缩减；相位相消技术依靠传播路径的差异来消除散射场，通过特定方法，使得部分信号波之间产生相位差，辐射场得到相消缩减；其中天线单元之间相位差，可以通过控制传输线长度或直接采用移相器实现；不同长度的传输线有不同的相位，当不同单元之间的相位差到某个值，阵列天线的RCS得到最大程度的缩减。本发明通过单元相位控制实现天线的RCS缩减，不改变天线的单元结构，也不增加复杂的外部结构。

技术领域

本发明属于天线雷达散射技术领域，尤其涉及一种雷达散射截面缩减方法、系统及应用。

背景技术

目前：在现代战争中，随着无线技术的发展，特别是雷达技术的发展，军事探测技术以及隐身技术得到迅速发展，目标的隐身性能成为提高生存能力和突防能力的关键因素，也是在现代战争中能够实现先发制人的重要条件。隐身技术在现代电子对抗中起着十分重要的地位。

雷达散射截面(Radar Cross Section RCS)是度量目标物体在雷达波照射下所产生的回波强度的一种物理量，是表征目标性能的重要指标。雷达散射截面缩减技术就是通过降低或控制目标的雷达散射截面积，避免敌方军用雷达探测系统进行探测，实现隐身，从而提高军事目标的战斗能力和生存能力。常见的隐身技术包括：改变外形，添加雷达吸波材料等，可以使飞行器结构的雷达散射截面得到有效减少，但天线作为一种特殊的散射体，这些方法在减少天线RCS的同时，通常也会导致天线辐射性能降低，甚至无法向外辐射而不能正常工作。因此如何在保证天线辐射特性的前提下，尽可能的降低天线的散射具有重要的研究意义。

目前大多数的研究集中在天线单元RCS缩减技术的研究，对阵列天线RCS的研究相对较少。由于阵列天线的复杂性和多样性，阵列天线RCS缩减理论需要进一步深入研究，降低散射特性的阵列天线设计方法及应用，是要给值得深入研究的课题。雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)是表征目标隐身性能的重要指标，其缩减技术的提高会极大提高目标的隐身效果。如果采用加载技术，改变单元的结构，则天线的辐射特性会得到改变，并且结构会更加复杂。若使用相位相消技术，只改变天线阵列单元的馈电相位，则可以不改变天线单元结构来实现RCS的缩减。现有的相位相消技术实现方式简单，但适用场景受到限制，且可实现相消效果的带宽有限，在想要进行宽频带的RCS缩减时，相消效果会受到影响。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的相位相消技术实现方式简单，但适用场景受到限制，且可实现相消效果的带宽有限，在想要进行宽频带的RCS缩减时，相消效果会受到影响。

解决以上问题及缺陷的难度为：雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)是表征目标隐身性能的重要指标，其缩减技术的提高会极大提高目标的隐身效果。降低RCS缩减技术对天线本身性能的负面影响和是RCS缩减技术的难点之一。并且拓宽天线的相位相消带宽，实现宽频带内的相位相消是RCS缩减技术的重要指标，也是另一难点；对于不同RCS缩减需求，能有不同的相消技术。

解决以上问题及缺陷的意义为：解决问题可以在保证RCS缩减效果的前提下，最大化天线自身性能，提高系统工作效果。并且针对相位相消技术，如何进行相位设置，使得相消技术可以用于更多不同天线场景，解决这一问题可以保证RCS缩减效果得到优化，适用场景更多。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种雷达散射截面缩减方法、系统及应用。