RCS测量中聚苯乙烯泡沫支架的电磁散射特性研究

摘要

聚苯乙烯泡沫(Expanded PolyStyrene,EPS)支架的电磁散射特性是雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)测量系统性能的关键,直接决定雷达隐身测试精度.针对6种常用EPS支架构型,本文通过建立EPS材料介电参数模型与支架三维模型,开展介质实体建模与电磁仿真研究,并利用RCS测试场进行实验验证,分别对EPS支架的单站/双站、点频/扫频、频域/时域等方面的电磁散射特性进行了深入细致的分析,提出了双菱形锥柱长轴共线与短轴共线相结合的方案,有效改进背景性能.仿真与实测表明,双菱形锥柱构型适用于典型空中目标支撑,尤其可在较大双站角范围内实现-55 dBsm以下的极低散射背景,能够保障隐身目标单/双站测试的背景需求;EPS支架单站RCS对极化特性不敏感,而其双站散射的水平极化明显低于垂直极化.此外,低频段扫频特性起伏振荡达30 dB以上,振荡峰值频率与支架尺寸、位置满足干涉规律.故通过支架设计可使特定频点处于振荡谷值,从而优化低散射背景.本文为RCS测量极低散射背景设计提供了思路及指导.