雷达吸波材料反射率的现场测量方法

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1、雷达吸波材料反射率的现场测量方法管绍朋李大社(山东工商学院，烟台264005)(konexgsp@163．com)摘要雷达吸波材料反射率大小是衡量吸波材料性能好坏的重要指标，目前已有很多方法可以测得雷达吸波材料的反射率，但对于已涂覆于飞行器表面的雷达吸波材料来说，这些测试方法大多无法进行现场测量。提出了—种用H面扇形喇叭探头作为传感器，现场测量吸波材料雷达波反射率的方法。实验结果表明，该方案可行，精度可满足工程需要，避免了传统方法的局限性。关键词隐身技术；雷达吸波材料反射率；H面喇叭天线On-siteMeasurementofRadarAbsorbingMat

2、erial’SReflectionGUANShao-peng，LIDa-she(ShandongInstituteofBusinessandTechnology,Yantai264005，China)‘；Abstract：RadarAbsorbingMaterialSReflection(RAMR)isanimportindexforappraisingtheperfommceofradarabsorbingmaterial(RAM)．Atpresent,RAMRcallbeobtainedbymanymethods．butmostofwhicharenotf

3、itforon-sitemeasurement．OnemethodisputforwardtomeasureRAMRonsitewithakindofHplanefan-shapedhomantennawhichservesasasensor．Ⅱleexperimentalresultshowsthatthisprojectisfeasible；theprecisionofresultCanmeettherequestofengineering．Itavoidsthelimitationoftraditionalmethods．KeyWords：stealth

4、technology；RadarAbsorbingMaterialSReflection(RAMR)；Hplanehomantenna军事上，雷达吸波材料(RadarAbsorbingMaterial，简写为RAM)对实现飞行器等武器系统的隐身具有重要意义，各国在积极研究RAM的同时也大大带动了雷达吸波材料性能测试技术的发展。雷达吸波材料反射率(RadarAbsorbingMaterial。SReflection，简写为RA豫)是表征吸波材料性能好坏的重要指标之一，当前RAM性能测试技术的研究热点就是如何快速获取RA豫。美国海军研究实验室提出的弧形框技术Ⅱ1，

5、可以直接获得吸波材料的RAMR，但该方法对测试环境要求高，并且体积庞大，对于已经涂覆于飞行器表面的吸波材料来说，无法进行现场测量。本文提出一种用H面扇形喇叭探头作为传感器，用小型矢量反射计作为指示器的测试方案。该测试系统小巧、灵活，可手持，对环境要求也不高，满足现场测量的需要。RAMR的测量原理假设雷达平面波垂直入射到涂覆吸波材料的飞行体(此时测得反射为最大)，则吸波材料可等效为一段长度为d的均匀有耗传输线，如图1所示。47在z=0平面输入阻抗为：0‘，一图1平面波照射吸波材料涂层示意及等效电路框图z细一z，黜其中：k，=2万0i磊为材料层的传播常数；zo=悟

6、槲⋯⋯，zr=为吸波材料层的特性阻抗；五为后接负载的阻抗，对于机(弹)体隋况等效于接短路金属板，故Zf=O。则(1)式可以化简为：zm-z，黜哦t咄d于是得到空气与吸波材料界面的反射系数：r：刍二圣Q：Z加+Zojzrtankrd—Zo—jzrtankrd+Zo．，悟t毗d—j难毗d+从而可得到回波损耗值，也就是雷达波反射率的表达式：RAMR=RL(dB)=一20loglofq“)从以匕表达式可看出，要获得RAMR可以通过两种方式，一种是测得吸波材料的电磁参数p，，∥，)后，通过计算的方法得到，目前测量吸波材料电磁参数的方法有很多，像频域技术中的传输／反射法团

7、、谐振腔法㈨和自由空间法嘲等等。另—种是近场测得吸波材料的平面波反射系数，直接得到RAMR，像前面提到的弧形框技术。以下提出的测试方案也属于近场测量方法，但具有更适于现场测量的特点。2．现场测试方案2．1H面扇形喇叭天线理论分析H面扇形喇叭天线形状如图2所示。图2H面扇形喇叭天线●，因波导内激励H。。波，所以可假设电场矢量只有)，分量，即豆=妒，且与Y无关。这时对t的亥姆霍兹方程为啪等七鲁+专等彬B=。㈣ar2。，a，．’r2a妒2V一’。⋯式中∥=州岛觞。解这个方程可知，当r较大时，H面喇叭内的场有行波的特征。此外，喇叭内除了主模外还存在高次模和主模的反射，

8、它们是在喇叭起始点和口径处形成的。‰角