為了消除RCS測試過程中各種路徑干擾,目前新推出的RCS測試系統(tǒng)中普遍采用了脈沖RCS測試技術(shù),其測試原理如圖4所示。對比圖1和圖4可以看出,系統(tǒng)硬件上的主要區(qū)別是增加了多通道脈沖發(fā)生器和窄脈沖調(diào)制器(門控開關(guān)),這些硬件共同構(gòu)成了硬件門電路。利用這些硬件,系統(tǒng)就可以由連續(xù)波測試系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖測試系統(tǒng)。
系統(tǒng)具體工作原理為:系統(tǒng)產(chǎn)生的連續(xù)波信號在送往發(fā)射路徑前首先被送到窄脈沖調(diào)制器,利用該調(diào)制器將脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖基帶信號調(diào)制到微波信號上,形成微波窄脈沖調(diào)制信號,再通過發(fā)射路徑被輻射出去;同樣,接收天線接收到的回波信號在接收通道內(nèi)部也要經(jīng)過一個門控開關(guān)(脈沖調(diào)制器),該門控開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷受主機內(nèi)部多通道脈沖發(fā)生器的控制,系統(tǒng)通過精確控制脈沖發(fā)生器幾路輸出脈沖信號的延遲,可以精確控制接收通道上門控開關(guān)的導(dǎo)通時刻,實現(xiàn)只保留設(shè)定目標(biāo)回波到來時刻的信號,將其它信號濾除的目的。圖5所示為硬件門干擾去除示意圖,由圖可見,對于在時間上能分開的各種干擾信號,利用硬件門進行干擾的去除是可行的。
四、測量結(jié)果分析
為了對比硬件門的測試效果,我們針對RCS值已知的標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)開展了測試試驗工作,具體測試條件為:硬件設(shè)備:AV365
5 RCS測試儀+20W功放+低噪放;測試場地:測試距離80米,收發(fā)天線及目標(biāo)架高7米,非理想測試場;被測目標(biāo):直徑36cm和直徑12cm金屬球;測試頻段14~16GHz。
圖6所示為現(xiàn)場環(huán)境下對36cm直徑金屬球進行測試的時域反射情況。通過圖中可以看到,在現(xiàn)場情況下,主要的干擾包括收發(fā)隔離和較大的背景干擾等部分,其中收發(fā)天線之間收發(fā)隔離不足導(dǎo)致的直接耦合比金屬球的回波信號還要大,在金屬球后面幾個較強的反射分別是目標(biāo)后面的圍墻、一排樹木、側(cè)后方樓房等的影響,這些干擾信號都比目標(biāo)的回波要強或同目標(biāo)回波相當(dāng)。除了這些強干擾之外,在時域上還能看到一些較低的干擾,這些都是場地環(huán)境的不理想所帶來的。
此時,如果不采取干擾去除措施是無法進行RCS測試的。針對這一情況,我們進行了硬件門參數(shù)的設(shè)置,設(shè)置界面見圖7。具體設(shè)置參數(shù)為:設(shè)置脈沖周期為1.6μs,脈寬為100ns;同時設(shè)置合適的接收門延遲時間(這里為580ns),使得接收門的位置恰好在目標(biāo)回波處。在完成脈沖設(shè)置后,利用36cm直徑的大金屬球?qū)ο到y(tǒng)進行了校準(zhǔn),再測試12cm直徑的小金屬球,測量結(jié)果如圖8所示。