本發(fā)明涉及雷達(dá)，尤其涉及一種rcs模擬裝置。

背景技術(shù)：

1、龍伯球在雷達(dá)領(lǐng)域也稱之為龍伯透鏡反射器，是一種具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的雷達(dá)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(yīng)寬、使用維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)而頗受諸多工程技術(shù)人員的青睞，已成熟應(yīng)用于測量、識(shí)別、靶標(biāo)、導(dǎo)航、電子對(duì)抗等多個(gè)方面。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，龍伯球的生產(chǎn)工藝非常復(fù)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(fēng)險(xiǎn)，降低成品率，進(jìn)上步增加龍伯球的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)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(shí)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(duì)吸入的電磁波進(jìn)行聚焦，超透鏡設(shè)置于半球形龍伯球上遠(yuǎn)離電磁波入射方向的一端，金屬背板設(shè)置在超透鏡遠(yuǎn)離半球形龍伯球的一端，半球形龍伯球聚焦的電磁波到達(dá)超透鏡后發(fā)生折射實(shí)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(gè)結(jié)構(gòu)單元，多個(gè)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(gè)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(gè)結(jié)構(gòu)單元的間距為200nm，使電磁波在設(shè)定好的位置發(fā)生會(huì)聚。

4、可選地，多個(gè)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(fù)合納米級(jí)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(fù)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(duì)于超透鏡中心的空間坐標(biāo)。

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(shè)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(shè)有核心層和多個(gè)球殼層，核心層為一個(gè)半球體，核心層與相鄰的球殼層之間以及相鄰的兩個(gè)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(diǎn)：

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(duì)吸入的電磁波進(jìn)行聚焦，超透鏡設(shè)置于半球形龍伯球上遠(yuǎn)離電磁波入射方向的一端，金屬背板設(shè)置在超透鏡遠(yuǎn)離半球形龍伯球的一端，半球形龍伯球聚焦的電磁波到達(dá)超透鏡后發(fā)生折射實(shí)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(shí)使rcs模擬裝置達(dá)到龍伯透鏡的特性。

技術(shù)特征：

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(duì)吸入的電磁波進(jìn)行聚焦，超透鏡設(shè)置于所述半球形龍伯球上遠(yuǎn)離所述電磁波入射方向的一端，所述金屬背板設(shè)置在所述超透鏡遠(yuǎn)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(dá)所述超透鏡后發(fā)生折射實(shí)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(gè)結(jié)構(gòu)單元，多個(gè)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(gè)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(gè)所述結(jié)構(gòu)單元的間距為200nm，使電磁波在設(shè)定好的位置發(fā)生會(huì)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(gè)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(fù)合納米級(jí)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(fù)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(shè)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(shè)有核心層和多個(gè)球殼層，所述核心層為一個(gè)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(gè)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。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種RCS模擬裝置。該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(duì)吸入的電磁波進(jìn)行聚焦，超透鏡設(shè)置于半球形龍伯球上遠(yuǎn)離電磁波入射方向的一端，金屬背板設(shè)置在超透鏡遠(yuǎn)離半球形龍伯球的一端，半球形龍伯球聚焦的電磁波到達(dá)超透鏡后發(fā)生折射實(shí)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(shí)使RCS模擬裝置達(dá)到龍伯透鏡的特性。

技術(shù)研發(fā)人員：李欣,郭杰,司標(biāo)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京環(huán)境特性研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15