太赫兹粗糙金属目标和介质涂覆目标RCS缩比关系研究

作     者：逄爽 

作者单位：国防科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王宏强;曾旸

授予年度：2019年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：太赫兹 雷达散射截面 粗糙金属目标 介质涂覆目标 缩比关系 

摘      要：太赫兹(Terahertz,THz)雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)缩比关系的研究是太赫兹RCS缩比测量与反演技术的重要理论支撑。相比于微波频段,太赫兹波波长更短,对目标表面粗糙度敏感,对介质材料特性影响明显,因此,电磁相似律更加复杂。本文对太赫兹频段目标雷达散射截面的缩比关系开展研究,主要工作包括:针对RCS测量技术,分析了太赫兹RCS测量系统的特点及存在的不足,提出了动态距离门算法,通过动态调整目标散射回波数据的提取范围,更好地抑制杂波,提高信噪比。测量实验和仿真实验证明了该方法的有效性,为长宽比较大的电大尺寸目标的RCS缩比测量提供了技术支持。针对粗糙金属目标,分析了粗糙起伏均方根高度对镜面反射RCS的影响,提出了RCS随其变化的两个特征区间和研究RCS缩比关系的三个区间及相应的缩比条件;基于基尔霍夫近似法,提出了特定条件下镜面反射RCS的预估方法;通过仿真实验和对部分模型的RCS测量,证明了所提方法的有效性和可靠性。针对介质涂覆目标,对介电参数的色散特性对RCS的影响进行了理论分析与仿真验证;推导验证了待定物理缩比因子法在太赫兹频段的适用性;提出了基于目标RCS比对的材料涂覆目标缩比关系计算关键参数提取方法,给出材料参数未知条件下的缩比关系研究方法。仿真结果表明,所提方法具备可行性和可靠性。本文的研究成果深化了对太赫兹RCS缩比规律的认识,对电大尺寸目标的探测与识别、新型隐身目标设计等军事需求具有重要意义。