本發(fā)明涉及雷達,尤其涉及一種rcs模擬裝置。
背景技術(shù):
1、龍伯球在雷達領(lǐng)域也稱之為龍伯透鏡反射器,是一種具有復雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的雷達回波反射器,龍伯球以其體積小、重量輕、回波增益大、反射功率高、角度響應寬、使用維護簡便等優(yōu)點而頗受諸多工程技術(shù)人員的青睞,已成熟應用于測量、識別、靶標、導航、電子對抗等多個方面。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,龍伯球的生產(chǎn)工藝非常復雜,每層球殼的加工都需要不同的模具來生產(chǎn),這無疑大大提高了制備龍伯球的生產(chǎn)成本,并且在制備脫模中還存在一定的風險,降低成品率,進上步增加龍伯球的生產(chǎn)成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種rcs模擬裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)龍伯透鏡同等的特性,降低生產(chǎn)成本。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種rcs模擬裝置,包括半球形龍伯球、超透鏡和金屬背板,半球形龍伯球,用于吸收入射到其表面的電磁波,并對吸入的電磁波進行聚焦,超透鏡設置于半球形龍伯球上遠離電磁波入射方向的一端,金屬背板設置在超透鏡遠離半球形龍伯球的一端,半球形龍伯球聚焦的電磁波到達超透鏡后發(fā)生折射實現(xiàn)再次聚焦,經(jīng)金屬背板反射后返回形成回波。
3、可選地,超透鏡上多個結(jié)構(gòu)單元,多個結(jié)構(gòu)單元在二維平面上以二維平面的中心軸為中心,環(huán)繞中心軸排布,每個結(jié)構(gòu)單元的長度范圍在90~400nm在之間,厚度為10nm,相鄰的兩個結(jié)構(gòu)單元的間距為200nm,使電磁波在設定好的位置發(fā)生會聚。
4、可選地,多個結(jié)構(gòu)單元中有一部分結(jié)構(gòu)單元的形狀為圓形,圓形的半徑范圍在90~400nm在之間,另一部分結(jié)構(gòu)單元的形狀為正方形的邊長范圍在90~400nm在之間。
5、可選地,超透鏡采用復合納米級材料制成,由高折射率的金屬材料和高介電常數(shù)的絕緣材料復合而成。
6、可選地,超透鏡采用納米光刻工藝或薄膜沉積工藝加工制成。
7、可選地,超透鏡的相位滿足:
8、
9、結(jié)構(gòu)單元的旋轉(zhuǎn)角滿足:
10、
11、其中,λ為波長,f為焦距,x和y是相對于超透鏡中心的空間坐標。
12、可選地,rcs模擬裝置還包括殼體,半球形龍伯球、超透鏡和金屬背板均設置在殼體內(nèi),殼體采用電磁波低損耗材料制成。
13、可選地,殼體的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂、無堿纖維玻璃布、聚酰胺樹脂和四乙烯五胺中任一種。
14、可選地,殼體的厚度為0.5~1.0mm,殼體的介電常數(shù)為1.0~1.1c2/(n·m2)。
15、可選地,述半球形龍伯球由內(nèi)向外依次設有核心層和多個球殼層,核心層為一個半球體,核心層與相鄰的球殼層之間以及相鄰的兩個球殼層之間的間隙均不大于0.5mm,最外層球殼層的半徑范圍為5~200mm。
16、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:
17、本發(fā)明提供的rcs模擬裝置,包括半球形龍伯球、超透鏡和金屬背板,其中,半球形龍伯球用于吸收入射到其表面的電磁波,并對吸入的電磁波進行聚焦,超透鏡設置于半球形龍伯球上遠離電磁波入射方向的一端,金屬背板設置在超透鏡遠離半球形龍伯球的一端,半球形龍伯球聚焦的電磁波到達超透鏡后發(fā)生折射實現(xiàn)再次聚焦,經(jīng)金屬背板反射后返回形成回波,在降低生產(chǎn)成本的同時使rcs模擬裝置達到龍伯透鏡的特性。
1.一種rcs模擬裝置,其特征在于:包括半球形龍伯球、超透鏡和金屬背板,所述半球形龍伯球,用于吸收入射到其表面的電磁波,并對吸入的電磁波進行聚焦,超透鏡設置于所述半球形龍伯球上遠離所述電磁波入射方向的一端,所述金屬背板設置在所述超透鏡遠離所述半球形龍伯球的一端,所述半球形龍伯球聚焦的電磁波到達所述超透鏡后發(fā)生折射實現(xiàn)再次聚焦,經(jīng)所述金屬背板反射后返回形成回波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rcs模擬裝置,其特征在于:所述超透鏡上多個結(jié)構(gòu)單元,多個所述結(jié)構(gòu)單元在二維平面上以所述二維平面的中心軸為中心,環(huán)繞所述中心軸排布,每個結(jié)構(gòu)單元的長度范圍在90~400nm在之間,厚度為10nm,相鄰的兩個所述結(jié)構(gòu)單元的間距為200nm,使電磁波在設定好的位置發(fā)生會聚。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的rcs模擬裝置,其特征在于:多個所述結(jié)構(gòu)單元中有一部分所述結(jié)構(gòu)單元的形狀為圓形,所述圓形的半徑范圍在90~400nm在之間,另一部分所述結(jié)構(gòu)單元的形狀為正方形的邊長范圍在90~400nm在之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的rcs模擬裝置,其特征在于:所述超透鏡采用復合納米級材料制成,由高折射率的金屬材料和高介電常數(shù)的絕緣材料復合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的rcs模擬裝置,其特征在于:所述超透鏡采用納米光刻工藝或薄膜沉積工藝加工制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的rcs模擬裝置,其特征在于:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rcs模擬裝置,其特征在于:還包括殼體,所述半球形龍伯球、超透鏡和金屬背板均設置在所述殼體內(nèi),所述殼體采用電磁波低損耗材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的rcs模擬裝置,其特征在于:所述殼體的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂、無堿纖維玻璃布、聚酰胺樹脂和四乙烯五胺中任一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的rcs模擬裝置,其特征在于:所述殼體的厚度為0.5~1.0mm,所述殼體的介電常數(shù)為1.0~1.1c2/(n·m2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rcs模擬裝置,其特征在于:所述半球形龍伯球由內(nèi)向外依次設有核心層和多個球殼層,所述核心層為一個半球體,所述核心層與相鄰的所述球殼層之間以及相鄰的兩個所述球殼層之間的間隙均不大于0.5mm,最外層所述球殼層的半徑范圍為5~200mm。