对雷达吸波材料性能的测试表征技术

日期：2019-02-23 14:52

微波暗室

目前,隐身技术已广泛地应用于各种飞机、导弹、坦克、军舰、潜艇和地面军事设施。隐身材料隐身技术的核心是减小雷达散射截面(RCS),从而产生低可视(L0)性,采用吸波材料和选用适当的外形结构形式是达到隐身目的最有效的方法。

1.RCS的定义

目标的雷达散射截面在技术上的定义:与实际目标反射到雷达发射接收天线RCS的定义上的能量相同的假想的电磁波全反射体的面积。

2.外形对RCS的影响

要减小雷达反射面积,首先要减小舰的侧面投影响面积,简化上层建筑结构,避免大幅垂直面与水平面直角相交,所有转角处,结合部要尽量圆滑。外形设计技术对减小雷达的反射面积影响很大,可达总减小量的30%左右。如美国的DDG51级驱逐舰的上层建筑是总体封闭式的,上层建筑和舷侧都有一定倾斜度,并大量采用了复合材料作雷达波吸收材料。前苏联的“基洛夫”级巡洋舰是把上层建筑的外壁设计成许多面积较小的倾斜平面,航空母舰装有很厚的吸波材料。英国的23型护卫舰则采用了综合性隐身措施。将来,随着隐身船体设计技术的进展,可能还会出现新型船体结构的舰艇。

3.测试表征技术

RCS是表征武器系统电磁散射波强度的物理量,测量这一物理量就是测量散射场,是在目标被平面波照射、雷达接收天线接收远场散射的球面波的条件下进行的,目标必须位于雷达发射天线远场中。采用该种测试技术旨在研究如何降低目标的RCS。主要方法:全尺寸室外静态测量、微波暗室内测量、紧缩场测量等。室外静态测量场适用于测量大目标的RCS,被测量的目标可以为全尺寸的飞机、导弹、坦克车辆等,实物与模型均可。其主要缺点是受气候条件的制约,遇到恶劣天气,如刮大风时便无法测量,而且受周围地形的干扰。微波暗室是室内测量场所,它不受天气条件的限制,室内墙壁铺设有吸波材料以模拟自由空间的境况。早期使用的微波暗室是矩形暗室,后来发展的是楔形暗室,二者预定的测量频率不同。顾名思义,紧缩性可以缩短远场距离,可在有限距离内将辐射源输出的球面电磁波变成平面电磁波,既可使用微波频率,也可使用毫米波频率。在这些频率上尺寸适当的目标可以达到近场聚焦除上述静态实验场外,还有一种可提供被测目标运行状况的动态测试场,它是一种由多种类型雷达组成、分布极广的动态相干测量系统网为了促进隐身技术的研究,各国都在建立各种远场、近场、动态和静态试验基地,大型雷达散射截面测试场和可供复杂形状目标测试的微波暗室等,为控制和减缩武器系统的信号特征提供实验手段,为隐身武器的研制创造良好的条件。

上一篇：雷达吸波材料的主要类型与特性