300GHZ目标电磁散射模拟测量关键技术研究

1）定量分析并研究了太赫兹频段非理想金属球体及涂覆金属球体的RCS特性，进一步提出太赫兹频段定标球的加工和使用管理准则。通过对不规则定标球体RCS的仿真计算研究，揭示了在300 GHz频段不规则定标球体RCS在不同几何参数和电参数等因素作用下的影响规律，并对不同表面处理金属球样品的目标散射特性进行测试验证。研究成果为300 GHz频段目标电磁散射模拟测量定标实现方法提供了理论支撑。

2）设计并实现了一套300 GHz频段单反射面紧缩场系统，在定量分析的基础上提出了接收端和馈源精密调整机构设置的必要性及其误差控制要求。根据设计和误差控制要求，对新研制的300 GHz频段紧缩场系统实验样机进行了紧缩场静区范围性能指标的测试验证。

3）设计并实现了一套基于步进频相参体制200 GHz频段收发测量系统。在分别对系统设计方案和样机技术指标测试结果进行详细叙述的基础上，应用研制的200 GHz频段步进频率相参收发测量系统实验样机完成了雷达一维成像实验。实验结果表明，RCS测量误差和系统距离分辨率满足设计要求，为目标电磁散射模拟测量技术研究提供了一种高效实用的测试手段。

4）完成了太赫兹频段基于紧缩场系统的典型目标模拟测量实验。综合应用前几章的研究成果，对太赫兹频段典型目标电磁散射特性进行了测量实验验证。分别应用300 GHz频段紧缩场系统、200 GHz 频段收发测量系统和300 GHz频段矢量网络分析仪，对200 GHz频段和300 GHz频段的定标误差、单目标电磁散射特性及双目标电磁散射特性分别进行了一维成像实验，得到了200 GHz频段和300 GHz频段定标误差、目标RCS、目标距离及距离分辨率等基础数据，为后续太赫兹频段目标电磁散射测量技术发展奠定了坚实基础。

本书共7章，从绪论、目标雷达散射截面及其模拟测量技术、不规则定标球体的RCS、300GHz频段紧缩场系统、200GHz频段收发测量系统、典型目标电磁散射特性模拟测量实验验证和结论等方面，围绕太赫兹频段目标电磁散射模拟测量的关键技术和关键设备，论述了太赫兹频段定标技术、太赫兹频段紧缩场系统及太赫兹频段目标电磁散射测量系统等内容。
本书可供从事太赫兹频段研究的科研工作者和高年级本科生、研究生参考用书。

1.1研究背景1

1.2太赫兹频段目标电磁散射模拟测量技术研究现状与

发展趋势6

1.2.1太赫兹频段目标特性成像测量技术7

1.2.2太赫兹频段紧缩场测量技术13

1.2.3太赫兹频段定标技术19

1.3本书主要内容与结构安排22
第2章目标雷达散射截面及其模拟测量技术25

2.1目标雷达散射截面25

2.2目标电磁散射中心分布27

2.3目标电磁散射模拟测量技术28

2.3.1目标RCS测量技术28

2.3.2目标散射中心分布特征测量技术31

2.4太赫兹频段目标电磁散射模拟测量关键技术34

本章小结37
第3章不规则定标球体的RCS38

3.1非理想球体的RCS39

3.1.1粗糙面散射理论41

3.1.2不规则金属球体散射特性的数值计算方法42

3.1.3仿真计算结果及分析49

3.2涂覆金属球体的RCS59

3.2.1太赫兹频段光滑金属球的散射特性60

3.2.2金属球体表面涂层的散射特性61

3.2.3仿真计算结果及分析63

3.3样品加工与测试验证67

本章小结72
第4章300 GHz频段紧缩场系统74

4.1紧缩场系统的分类与特点74

4.1.1紧缩场系统的分类74

4.1.2不同类型反射面紧缩场系统的特点83

4.2300 GHz频段紧缩场系统设计89

4.2.1紧缩场系统设计90

4.2.2紧缩场系统辐射场特性仿真92

4.2.3紧缩场暗室设计97

4.3300 GHz频段紧缩场系统误差分析及控制要求99

4.3.1测量平面与等相位面不平行误差分析99

4.3.2馈源位置对紧缩场静区的影响104

4.3.3控制要求112

4.4300 GHz频段紧缩场系统实验样机研制与性能检测

验证113

4.4.1实验样机系统设计113

4.4.2系统性能检测原理及方法118

4.4.3300 GHz频段紧缩场装调及静区平面波场测试122

4.4.4测试结论128

本章小结130
第5章200 GHz频段收发测量系统131

5.1200 GHz频段收发测量系统设计132

5.1.1工作体制132

5.1.2系统构成133

5.1.3分系统设计指标135

5.2200 GHz频段收发测量系统样机研制与检测138

5.2.1系统原理框图138

5.2.2系统硬件组成140

5.2.3关键技术及解决措施143

5.2.4分系统测试148

5.2.5系统测试151

5.3200 GHz频段雷达成像实验152

5.3.1成像处理算法152

5.3.2成像处理实验153

5.3.3系统成像实验结果与分析157

本章小结161
第6章典型目标电磁散射特性模拟测量实验验证163

6.1测量目的163

6.2测量方案的选取164

6.3典型目标电磁散射特性模拟测量系统及测量方案165

6.3.1测量系统165

6.3.2测量目标168

6.3.3测量流程及注意事项168

6.4200 GHz频段目标电磁散射特性测量结果与分析171

6.4.1测量结果171

6.4.2测量结果分析183

6.5300 GHz频段目标电磁散射特性测量结果与分析184

6.5.1测量结果184

6.5.2测量结果分析195

本章小结196
第7章结论198
参考文献201

本书可供从事电磁波散射、电磁计算和数值模拟的科研工作者和高年级本科生、研究生参考用书。