翟炜刚[1]2012年在《目标散射特性近场测量方法研究》文中提出近场测量方法是国内外研究目标散射特性的一个重要方法。该方法具有测试精度高、信息量大、可全天候工作、测试距离近、在室内测量容易实现等优点。本文利用理论分析和计算机模拟相结合的方法对目标散射特性近场测量方法进行了研究，论文的主要工作如下：首先，研究了双站平面近场散射测量的方法，并以无限长理想导体圆柱作为待测目标，对该方法进行了计算机模拟，对散射近场数据进行了加余弦窗的处理，并用遗传算法对窗函数的参数进行了优化，得到了一些有用的结果。计算结果表明，利用基于遗传算法参数优化的余弦窗函数的近场数据处理方法能够有效地减小由于有限扫描面而引起的截断误差。其次，研究了雷达成像的方法，在此基础上建立了一种利用一个频段连续波作为发射信号，对待测目标进行二维转台扫描的成像模型，进而得到目标成像区域场强的二维矩阵，并在此区域进行成像。利用该方法对理想的散射点目标的成像进行了计算机仿真，计算结果表明该成像方法能够很好地反映出目标散射的强弱。最后，通过成像结果提取了目标散射中心的信息，基于二次辐射原理外推出了目标的远场RCS并与理论RCS进行了比较，计算结果证实了该方法具有很高的精度。
郝欣[2]2017年在《双站柱面近场散射测量方法研究》文中进行了进一步梳理近场测量技术已经是国内外用来研究目标散射特性的一种重要技术。它具有测试精度高、信息量大、测试距离近、可全天候工作等优点。本文在近场测量理论分析的基础上,推导了双站柱面近场散射测量方法的近远场的变换理论,又结合计算机模拟的方式来对该方法进行了研究。主要的工作内容如下:首先,文中是以无限长理想导体圆柱作为待测目标,当理想平面波入射到该待测目标时,用一个已知探头在目标近场区的一个柱面上扫描以获得散射近场数据。在电磁场理论的基础上,结合数学方法,详细的推导了柱面波展开的二维理论以及待测目标的近场与远场RCS的变换关系。并基于所推导的理论关系,对此方法进行了大量的计算机模拟,得到了一些有用的结果,计算结果表明这种通过近场测量的方式来获得远场双站RCS值的方法是正确有效的。其次,经过对结果的分析和讨论,文中通过对散射近场数据加余弦窗函数做处理之后代入近远场变换关系,结果表明这种处理方式可以有效的减小由于有限扫描面而引起的截断误差,提高测试精度,并利用遗传算法来对窗函数的参数进行了优化,从而得到最佳参数,获得最优的计算结果。最后,以理想导体球为待测目标,当理想平面波入射到导体球时,用一个已知探头在目标近场区的一个柱面上扫描以获得散射近场数据。推导柱面波展开三维理论和用于近远场变换的三维变换关系式,并对此方法也做了大量的计算机模拟。结果证明这种双站柱面近场散射测量的方法是正确的,并对结果进行了一定的分析和讨论。
刘伟龙[3]2013年在《近场散射测量方法研究》文中研究指明近场测量具有测试精度高、信息量大、保密性强、可全天候工作等优点，是研究目标散射特性的重要方法。传统的双探头共平面近场散射测量方法耗时多，对于复杂目标来说已经达到了不可容忍的程度。为了能够快速准确的得到目标的雷达散射截面，本文结合了近场测量理论和雷达成像理论，提出了两种快速近场散射测量的方法。论文的主要工作如下：首先，简述近场散射测量和雷达成像的基本理论。介绍了天线的近远场概念、近场测量技术、雷达散射截面概念、高频散射中心概念、雷达成像技术和窗函数。其次，研究基于雷达成像原理的近场散射测量方法。该方法以高频散射中心理论为依据，用计算机分别对二维离散散射中心目标、二维连续散射中心目标、三维离散散射中心目标进行建模，利用雷达成像的方法得到目标散射中心的强度和位置分布，并以此计算目标的雷达散射截面。同时，研究了窗函数在成像中的应用，并对测量结果进行误差分析和补偿技术研究。最后，研究单站近场散射测量方法。该方法利用了雷达成像的基本测量方法，得到目标单站近场散射测量数据，结合经典电磁理论方法和特殊函数，建立目标近场散射测量数据和目标远场RCS之间的数学关系。文中以二维平板问题为例，证明了该方法的正确性。同时研究了测量过程中基本参数的变化对最终结果的影响，并做了误差分析和补偿技术研究。
何龙威[4]2016年在《复杂目标散射场时域近场测试技术研究》文中指出时域近场测试技术是以频域近场测试技术为基础,是将频域测试技术进一步拓展到时域测试中。时域近场测试具有保密性强、全天候工作、信息量大等优点。对于复杂目标的散射场测试来说,通常传统的频域测试方法只能在某个具体的频点上进行,对于超宽带内散射特性的连续测量将难以实现。为了简单快速地获取复杂目标在超宽带内的散射特性,搭建散射时域近场测试系统进行测量,获得复杂目标超宽带内的散射特性。本文的主要工作包括:首先,对时域近场测试相关的一些概念进行了基本介绍。通过具体的数值体现散射近场的范围,通过雷达链路公式计算了时域接收机需要满足的最低指标。完成了频域近远场外推到时域近远场外推理论公式的推导,并在最后总结了针对主要的测试误差修正方法中所采用的窗函数的特点。其次,使用时域测试设备进行目标散射时域近场平面测试系统硬件的搭建。对其中使用的每个部件的指标和功能都做了详细的说明。在硬件系统搭建完成后,编写合适的程序使硬件系统能够稳定运行。软件系统部分主要实现了原始数据自动采样和后续的数据处理两部分。两部分相辅相成,在保证系统能够自动运行的条件下,获得大量的近场原始数据。同样,通过后续的数据处理,才能利用原始数据获得需要的散射测试结果。最后,设计实际简化测试方案,采用远场法提供入射平面波,对复杂目标进行照射来展开散射场的时域近场平面测量,并进行了大量的实际测试。通过将标准金属球的测试结果与标准金属球的理论值进行对比,证明了该方法的正确性和在一定角域内的有效性。在此基础上,对复杂目标缩比飞机模型在多角度和多姿态的条件下进行测试,获得复杂目标的远场RCS值及复杂目标的散射特性。
张小苗[5]1998年在《平面近场散射测量关键问题研究》文中指出近场散射测量是最具发展前景的测量复杂目标雷达截面方法之一，本文研究其中的若干关键技术问题。论文首先讨论了综合平面波的静区的产生和不同窗函数对它的形状、大小的影响。其次基于散射波谱推导了近远场变换公式，以导体圆柱作为散射体仿真了大双站角、小双站角及背向回波宽度的近场散射测量。第三，以各种散射机理目标着重仿真了双探头收发共面的近场散射测量，发现并引入了有效区的概念，研究了回波宽度的可信角域与散射近场有效区之间的关系。第四，讨论了近场散射测量的微波网络表示和散射数据的缺带问题，并作了插值填充。最后，基于高频散射中心概念，建立了自发自收近场散射测量的计算模型，推导了计算公式，仿真结果、实验测量结果都表明具有良好的工程精度，而测量时间大大减少以致于可工程实现。
谢贵涛[6]2012年在《基于最优化算法的平面波综合技术及其应用》文中研究指明本文利用理论分析、计算机模拟和实验测试相结合的方法对基于最优化算法的平面波综合技术进行了研究，并在此基础上将其应用于近场天线测量和近场散射测量中。文中主要工作如下：首先，在二维问题中，将基于动态差分进化算法参数优化的余弦窗函数的平面波综合技术应用于近场辐射测量中；在最优余弦窗函数基础上，利用动态差分进化算法对探头激励权进行微扰优化，在目标区域综合出幅相分布更加均匀的准平面波，并将优化结果应用于近场散射测量中。将基于最小二乘法的平面波综合技术应用于近场散射测量中，并将所得结果与物理光学法所得结果、加窗优化所得结果以及理论计算所得结果进行了比较。其次，利用基于最小二乘法的平面波综合理论，以两次正交取向的电偶极子作为探头综合平面波。对该方法在阵列天线近场测量的应用进行了理论分析和计算机模拟，得到阵列天线主平面方向图及空间方向图，并与利用传统近远场变换方法得到的结果和理论结果进行比较。最后，在理论分析和计算机模拟的基础上，将研究成果应用于实际近场天线测量中，以实际的开口矩形波导为探头进行平面波综合的计算机模拟并进行实验测试。模拟结果和实验结果表明：本文方法在保证和提高测试精度的同时大大减小了对探头扫描点数的要求，并且放宽了对扫描间距的要求，进而极大地提高了测试效率。
吴洋, 薛正辉, 任武, 李伟明, 徐晓文[7]2015年在《时域平面近场散射测量研究》文中研究表明时域平面近场散射测量是一种在近场区域进行散射测量的技术,可以有效地进行宽带的散射测量,具有超宽带测试、可以获得时域散射场、空间利用率高等特点.针对时域平面近场散射测量技术体系,在时域近场测量的理论基础上,提出了系统组建方案,论证了系统的可行性,开展了针对典型目标的验证测试,并对测量结果进行了初步的误差分析.证明了时域平面近场散射测量的有效性.
姜刚[8]2014年在《单站近场散射测量方法研究》文中研究说明近场测量方法已经成为国内外研究目标散射特性的一个重要方法，具有室内操作方便、可全天候工作、保密性好、信息量大、测量精度高等优点。本文从理论分析出发，对近远场变换公式进行了推导，并通过计算机仿真，对三维目标的单站近场散射测量方法进行了研究。文中主要工作如下：首先，研究了近远场变换理论算法。通过利用电磁理论和特殊函数的推导，建立起目标的散射近场与远场RCS之间的数学关系。而且针对特殊三维目标，对其近远场变换理论进行了降维算法推导。其次，基于近远场变换理论，用电磁仿真软件FEKO对测量方法进行了仿真和验证。在仿真测量当中，首先以水平极化和垂直极化的电偶极子分别作为“自发自收”探头进行近场测量，获得目标的单站散射近场数据，然后通过近远场变换理论算法公式得到目标的远场单站RCS理论值，并将该理论值和实际值进行比较。计算结果证实了该方法的适用性，而且有比较高的精度。另外，还对单站近场散射测量方法进行了误差分析与补偿技术研究。最后，在近远场变换理论和仿真测量的基础上，把单站近场散射测量方法应用于确定天线的散射特性中，对微带贴片天线及其共形天线的结构项散射进行了初步研究。
杨佳蔚[9]2014年在《一种标准金属球的近场散射理论与实验研究》文中研究表明在当今复杂电磁环境下的局部战争中,隐身技术越来越多的受到大家的关注，尤其是隐身性能直接决定了其在战场上的生存和突防能力。电子探测设备一直是现代武器作战平台的重要组成部分之一，而目标散射特性更是制约整个系统电磁隐身性能的关键因素。因此目标的电磁散射特性测量一直是现代电磁工程中备受关注的课题。由于近场测量的一系列优点，近场散射测量技术也逐渐流行开来。以近场RCS测量为应用背景，本文主要研究由标准喇叭照射标准球的散射特性,分别采用数值计算、数值仿真和实际测量三种方法进行分析。对标准球由标准喇叭照射后的近场散射场进行了理论分析，并使用MATLAB编写程序，计算出了近场散射场的幅度相位分布并将其转换成远场结果；运用Ansoft HFSS电磁仿真软件建立了标准球的近场散射仿真模型，并进行了数值仿真分析，得到了由数值方法计算出的数值解，与理论分析结果对比，验证了理论分析结果的准确性；在微波暗室内利用近场测量系统，测量出了标准球在标准角锥喇叭天线的照射下的平面近场幅度相位，并通过数学变化方法得到了远场散射方向图，与理论分析结果对比，验证了理论分析结果的准确性。
赵海明[10]2004年在《近场测量及误差分析》文中指出本文从天线近场测量的基本概念出发，以平面波谱理论为基础，介绍了平面近场测量理论及其误差分析方法。着重研究了影响近场测量精度的两种误差：扫描探头定位误差和有限扫描面截断误差。根据平面波谱理论，推导了平面扫描位置误差对远场的影响，给出了位置误差上界的数学表达式，并用泰勒级数展开法对其进行了修正。随后分析了扫描面截断误差对远场方向图的影响，并给出了相应的补偿方法。利用计算机对这两种补偿方法进行仿真，仿真结果和理论计算结果吻合良好，验证了误差补偿方法的可行性。本文还基于平面波谱理论和物理光学法，对雷达散射截面(RCS)的“单发单收”测量技术进行了研究，该方法大大缩短了测量时间。
参考文献：
[1]. 目标散射特性近场测量方法研究[D]. 翟炜刚. 西安电子科技大学. 2012
[2]. 双站柱面近场散射测量方法研究[D]. 郝欣. 西安电子科技大学. 2017
[3]. 近场散射测量方法研究[D]. 刘伟龙. 西安电子科技大学. 2013
[4]. 复杂目标散射场时域近场测试技术研究[D]. 何龙威. 北京理工大学. 2016
[5]. 平面近场散射测量关键问题研究[D]. 张小苗. 西安电子科技大学. 1998
[6]. 基于最优化算法的平面波综合技术及其应用[D]. 谢贵涛. 西安电子科技大学. 2012
[7]. 时域平面近场散射测量研究[J]. 吴洋, 薛正辉, 任武, 李伟明, 徐晓文. 电波科学学报. 2015
[8]. 单站近场散射测量方法研究[D]. 姜刚. 西安电子科技大学. 2014
[9]. 一种标准金属球的近场散射理论与实验研究[D]. 杨佳蔚. 西安电子科技大学. 2014
[10]. 近场测量及误差分析[D]. 赵海明. 西北工业大学. 2004