[发明专利]一种涂敷方锥型微波辐射计定标源单元结构

说明书

本发明公开一种新的涂敷方锥型微波辐射计定标源单元设计，包括定标源座和设置于定标源座上的方锥单元，方锥单元包括若干曲面四方锥；曲面四方锥外侧面涂覆有吸波涂层；吸波涂层为正四棱方锥结构，曲面四方锥和吸波涂层的轴线重合；任意两个相邻曲面四方锥底部固定连接。本发明同时实现了高发射率，特别是宽带高发射率和低温度梯度的优化，进而实现更高更精准的亮温辐射能力。

技术领域

本发明涉及信号探测技术领域，特别是涉及一种涂敷方锥型微波辐射计定标源单元结构。

背景技术

微波黑体定标源的功能在于为微波辐射计的提供标准参考亮温，其核心技术指标包括电磁和温度两个方面。为了实现其功能要求，微波黑体定标源需要实现很高的发射率(e0.999)和很小的表面温度梯度，其中高发射率也意味着极低的反射率(r＝1-e0.001)。同时，微波黑体定标源作为辐射计载荷的一部分，在航空航天应用中常被要求做到紧凑微小尺寸，因此，微波黑体定标源的典型结构形式是涂敷周期方锥阵列，如附图3所示，现有设计的方锥为正四棱方锥，外边均匀涂覆有厚度为t_现的吸波涂层，过方锥的轴线以及一相对侧面的斜高线的截面的吸波涂层的轮廓的顶部的尖角为α，其中，涂敷的吸波涂层为吸收电磁波的材料，其特点是高电磁吸收但导热性不佳，金属的方锥没有电磁吸收性能但是其导热性好。换言之，其表面涂层的作用是提供高发射率性能，金属的方锥的作用是提供低温度梯度性能。但是，现有设计也存在以下的缺点：

1、现有的微波黑体定标源设计和优化研究，主要针对其电性能，即如何实现宽带高发射率/低反射率，讨论涂敷参数、形式、单元尺寸、锥尖角等，并未综合地从更高辐射亮温性能的角度优化；

2、对于涂敷锥体阵列型黑体定标源而言，存在方锥单元锥尖处温度梯度大，从而降低整体辐射亮温的问题。

本发明的价值在于提出一种新型的单元设计，同时实现高发射率，特别是宽带高发射率和低温度梯度的优化，进而实现更高更精准的亮温辐射能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂敷方锥型微波辐射计定标源单元结构，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种涂敷方锥型微波辐射计定标源单元结构，包括定标源座和设置于所述定标源座上的方锥单元，所述方锥单元包括若干曲面四方锥；所述曲面四方锥外侧面涂覆有吸波涂层；所述吸波涂层为正四棱方锥结构，所述曲面四方锥和所述吸波涂层的轴线重合；任意两个相邻所述曲面四方锥底部固定连接。

优选的，所述曲面四方锥主视投影轮廓分为三部分，分别为两根腰线和底线；两根所述腰线关于所述曲面四方锥轴线对称设置；两根所述腰线一端点相连接；两根所述腰线另一端点分别与所述底线两端点相连接。

优选的，所述吸波涂层的主视投影的轮廓为两关于所述吸波涂层的轴线对称的直腰线；两所述直腰线一端点相连接；两所述直腰线的夹角为β，所述曲面四方锥的顶点与所述吸波涂层顶点的直线距离L＝t/sin(β*0.5)；其中t为现有设计的涂层厚度。

优选的，所述腰线分为抛物线A段和抛物线B段；所述抛物线A段中点相对于所述抛物线A段两端点的连线上的点远离所述曲面四方锥的轴线；所述抛物线B段中点相对于所述抛物线B段两端点的连线上的点靠近所述曲面四方锥的轴线。

优选的，所述抛物线A段的计算公式为

其中，p为所述曲面四方锥的底面边长，其余a，a₁，b，b₁，c₁为中间变量，可由下面各式计算得到：