+高级检索
首页 > 过刊浏览>2021年第40卷第3期 >341-346. DOI:10.11972/j.issn.1001-9014.2021.03.010
PDF HTML阅读 XML下载 导出引用 引用提醒
大动态范围太赫兹频段雷达散射截面测量
作者:
作者单位:

1.天津大学 精密仪器与光电子工程学院 激光与光电子研究所，天津 300072;2.光电信息技术教育部重点实验室，天津大学，天津 300072

中图分类号:

TN95

基金项目:

国家自然科学基金(61675146)


Large-dynamic-range radar-cross-section measurement in the terahertz band
Author:
  • QIAO Hong-Zhan 1,2

    QIAO Hong-Zhan

    Institute of Laser and Optoelectronics， School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering， Tianjin University， Tianjin 300072， China;Key Laboratory of Opto-electronics Information Technology （Ministry of Education）， Tianjin University， Tianjin 300072， China
    在期刊界中查找
    在百度中查找
    在本站中查找
  • ZHONG Kai 1,2

    ZHONG Kai

    Institute of Laser and Optoelectronics， School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering， Tianjin University， Tianjin 300072， China;Key Laboratory of Opto-electronics Information Technology （Ministry of Education）， Tianjin University， Tianjin 300072， China
    在期刊界中查找
    在百度中查找
    在本站中查找
  • SHI Jie 1

    SHI Jie

    Institute of Laser and Optoelectronics， School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering， Tianjin University， Tianjin 300072， China
    在期刊界中查找
    在百度中查找
    在本站中查找
  • LIU Yang 1,2

    LIU Yang

    Institute of Laser and Optoelectronics， School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering， Tianjin University， Tianjin 300072， China;Key Laboratory of Opto-electronics Information Technology （Ministry of Education）， Tianjin University， Tianjin 300072， China
    在期刊界中查找
    在百度中查找
    在本站中查找
  • LIU Ke-Fei 1,2

    LIU Ke-Fei

    Institute of Laser and Optoelectronics， School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering， Tianjin University， Tianjin 300072， China;Key Laboratory of Opto-electronics Information Technology （Ministry of Education）， Tianjin University， Tianjin 300072， China
    在期刊界中查找
    在百度中查找
    在本站中查找
  • XU De-Gang 1,2

    XU De-Gang

    Institute of Laser and Optoelectronics， School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering， Tianjin University， Tianjin 300072， China;Key Laboratory of Opto-electronics Information Technology （Ministry of Education）， Tianjin University， Tianjin 300072， China
    在期刊界中查找
    在百度中查找
    在本站中查找
  • YAO Jian-Quan 1,2

    YAO Jian-Quan

    Institute of Laser and Optoelectronics， School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering， Tianjin University， Tianjin 300072， China;Key Laboratory of Opto-electronics Information Technology （Ministry of Education）， Tianjin University， Tianjin 300072， China
    在期刊界中查找
    在百度中查找
    在本站中查找
Affiliation:

1.Institute of Laser and Optoelectronics， School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering， Tianjin University， Tianjin 300072， China;2.Key Laboratory of Opto-electronics Information Technology (Ministry of Education)， Tianjin University， Tianjin 300072， China

Fund Project:

Supported by the National Natural Science Foundation of China (61675146);

  • 摘要
    • | |
  • 访问统计
    • |
  • 参考文献 [20]
    • |
  • 相似文献 [20]
    • |
  • 引证文献
    • | |
  • 文章评论
    摘要:

    针对目前太赫兹频段雷达散射截面（RCS）测量动态范围较小的问题，提出了一种结构分段定标结合数据分段处理的大动态范围RCS获取方法。基于相对定标理论分析了单一定标测量方式对RCS测量范围与测量精度的限制，并通过对光滑金属球与圆柱的实验测量进行了验证。通过光滑金属平板的RCS测量讨论了衰减元件的引入对系统测量精度与测量范围的影响。在此基础上，利用结构分段定标结合数据分段处理对弹头模型的RCS进行了测量，成功获得了弹头模型的主要散射特征，实现了目前已知最高的63 dB动态范围，测量结果与仿真计算结果一致。

    Abstract:

    A method to overcome the problem of limited dynamic range in current radar-cross-section （RCS） measuring systems in the terahertz band was proposed， by adopting structural subsection calibration and data subsection processing. The limitation of onefold calibration on the RCS measurement range and accuracy was analyzed based on the relative calibration theory， and verified by experimental measurement of a smooth metal sphere and a smooth metal cylinder. A smooth metal plate was also used to discuss the effect of using signal attenuators on the system measuring range and accuracy. Finally， the measurement of the RCS of a warhead model was realized by structural subsection calibration combined with data subsection processing， and the main scattering characteristics were successfully recognized. The measuring dynamic range reached 63 dB， which should be the highest as far as we know. The measured results accorded well with the simulation results.

    参考文献
    [1] YAO Jian-Quan， ZHONG Kai， XU De-Gang. Study and outlook of terahertz space applications [J]. Space Electronic Technology姚建铨， 钟凯， 徐德刚. 太赫兹空间应用研究与展望. 空间电子技术， 2013， 10（2）： 1-16.
    [2] XIE Qi， YANG Hong-Ru， LI Hong-Guang， et al. Explosive identification based on terahertz time domain spectral system [J]. Optics and Precision Engineering解琪， 杨鸿儒， 李宏光， 等. 基于太赫兹时域光谱系统的爆炸物识别. 光学精密工程， 2016， 24（10）： 2392-2399.
    [3] PAN Wu， ZENG Wei， ZHANG Jun， et al. Design of multilayer stacked terahertz communication lens antenna [J]. Optics and Precision Engineering潘武， 曾威， 张俊， 等. 堆叠型太赫兹通信透镜天线设计. 光学精密工程， 2017， 25（1）： 65-72. 10.3788/ope.20172501.0065
    [4] WANG Hong-Qiang， DENG Bin， QIN Yu-Liang. Review of Terahertz Radar Technology [J]. Journal of Radars王宏强，邓彬，秦玉亮. 太赫兹雷达技术. 雷达学报， 2018， 7（1）： 1-21.
    [5] LIANG Mei-Yan，DENG Chao，ZHANG Cun-Lin. THz radar imaging technology [J]. Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology梁美彦， 邓朝， 张存林. 太赫兹雷达成像技术. 太赫兹科学与电子信息学报， 2013， 11（2）： 189-198.
    [6] ZHENG Xin， LIU Chao. Recent Development of THz Technology and Its Application in Radar and Communication System（I） [J]. Journal of Microwaves郑新， 刘超. 太赫兹技术的发展及在雷达和通讯系统中的应用（I）. 微波学报， 2010， 26（6）： 1-6.
    [7] HUANG Pei-Kang， YIN Hong-Cheng， XU Xiao-Jian. Radar Target Characteristic [M]. Beijing： Electronic Industry Press黄培康， 殷红成， 许小剑. 雷达目标特性. 北京： 电子工业出版社）， 2005.
    [8] LI Qi， XUE Kai， LI Hun-yu， et al. Advances in Research of Terahertz Radar Cross Section Measurements [J]. Laser & Optoelectronics Progress李琦， 薛凯， 李慧宇， 等. 太赫兹雷达散射截面测量研究进展. 激光与光电子学进展， 2012， 49（6）： 60001. 10.3788/lop49.060001
    [9] Coulombe M J， Ferdinand T， Horgan T， et al. A 585 GHz compact range for scale-model RCS measurements [R]. University of Massachusetts Lowell Submillimeter-Wave Technology Laboratory， 1993. 10.1109/mwsym.2002.1012159
    [10] Goyette T M， Dickinson J C， Waldman J. Fully polarimetric W-band ISAR imagery of scale-model tactical targets using a 1.56-THz compact range. Algorithms for Synthetic Aperture Radar Imagery VIII [C]. Orlando， 2001.
    [11] Jansen C， Krumbholz N， Geise R， et al. Alignment and illumination issues in scaled THz RCS measurements. Proceedings of the 2009 34th International Conference on Infrared， Millimeter， and Terahertz Waves， 2009 [C]. Busan， 2009. 10.1109/icimw.2009.5324664
    [12] Iwaszczuk K， Heiselberg H， Jepsen P U. Terahertz radar cross section measurements [J]. Optics Express， 2010， 18（25）： 26399-26408. 10.1364/oe.18.026399
    [13] LIANG Da-Chuan， GU Jian-Qiang， HAN Jia-Guang， et al. Terahertz Time-domain Radar System [J]. Space Electronic technology梁达川， 谷建强， 韩家广， 等. 宽频太赫兹时域雷达系统. 空间电子技术， 2013， （4）： 99-103.
    [14] LIANG Da-Chuan， WEI Ming-Gui， GU Jian-Qiang， et al. Broad-band time domain terahertz radar cross-section research in scale models [J]. Acta Physica Sinica梁达川， 魏明贵， 谷建强， 等. 缩比模型的宽频时域太赫兹雷达散射截面（RCS）研究. 物理学报， 2014， 63（21）： 214102. 10.7498/aps.63.214102
    [15] YANG Yang， YAO Jian-Quan， SONG Yu-Kun， et al. Radar scattering cross section in different wave band for spherical targets [J]. Laser and Infrared杨洋， 姚建铨， 宋玉坤， 等. 球型目标在不同波段的雷达散射截面. 激光与红外， 2011， 41（5）： 552-556.
    [16] NIE Xue-Ying， XIANG Fei-Di， HUANG Xin， et al. Measurement of terahertz radar cross-section of metal plate [J]. Laser Technology聂雪莹， 项飞荻， 黄欣， 等. 金属平板的太赫兹雷达散射截面测量. 激光技术， 2016， 40（5）： 676-681.
    [17] FAN Chang-Kun， LI Qi， ZHOU Yi， et al. Measurement investigation of 2.52 terahertz back scattering in aluminium plates with four kinds of roughness [J]. Laser & Optoelectronics Progress樊长坤， 李琦， 周毅， 等. 四种粗糙度铝板的2.52 THz后向散射测量研究. 激光与光电子学进展， 2016， （11）： 155-160.
    [18] WANG Mao-Rong， ZHONG Kai， LIU Chu， et al. Radar cross section measurement at 3.11 THz based on terahertz gas lasers [J]. Infrared and Laser Engineering王茂榕， 钟凯， 刘楚， 等. 3.11 THz 标准体雷达散射截面测量. 红外与激光工程， 2018， 47（2）： 0225001.
    [19] SHI Jie， ZHONG Kai， LIU Chu， et al. Scattering properties of rough metal surface in terahertz region [J]. Infrared and Laser Engineering史杰， 钟凯， 刘楚， 等. 太赫兹频段金属粗糙表面散射特性. 红外与激光工程， 2018， 47（12）： 1217004. 10.3788/irla201847.1217004
    [20] ZHANG Xu-Tao， QUE Xiao-Feng， CAI He， et al. Simulations and time-domain spectroscopy measurements for terahertz radar-cross section [J]. Acta Physica Sinica（张旭涛， 阙肖峰， 蔡禾， 等. 太赫兹雷达散射截面的仿真与时域光谱测量. 物理学报， 2019， 68（16）： 16870. 10.7498/aps.68.20190552
    引证文献
    网友评论
    网友评论
    分享到微博
    发 布
引用本文

乔鸿展,钟凯,史杰,刘阳,刘科飞,徐德刚,姚建铨.大动态范围太赫兹频段雷达散射截面测量[J].红外与毫米波学报,2021,40(3):341~346]. QIAO Hong-Zhan, ZHONG Kai, SHI Jie, LIU Yang, LIU Ke-Fei, XU De-Gang, YAO Jian-Quan. Large-dynamic-range radar-cross-section measurement in the terahertz band[J]. J. Infrared Millim. Waves,2021,40(3):341~346.]

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2020-07-08
  • 最后修改日期:2021-05-11
  • 录用日期:2020-10-14
  • 在线发布日期: 2021-04-27
  • 出版日期: 2021-06-25
文章二维码
您是第12692829 位访问者
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院上海技术物理研究所，中国光学学会
地址：上海市玉田路500号 电话：021-25051553
51La
红外与毫米波学报 ® 2025 版权所有