本發(fā)明屬于微波暗室技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，民航管制規(guī)定可使用的航管雷達(dá)監(jiān)視設(shè)備分為一次監(jiān)視雷達(dá)、二次監(jiān)視雷達(dá)和一二次合裝雷達(dá)等，其主要任務(wù)是探測飛機(jī)并引導(dǎo)飛機(jī)進(jìn)行安全飛行，監(jiān)視飛機(jī)周圍的氣象變化，并將氣象信息送入空中交通管理的自動化終端。該類監(jiān)視設(shè)備的使用大大提高了飛機(jī)的飛行安全以及空域使用率。但由于真實(shí)的一次監(jiān)視雷達(dá)價(jià)格昂貴，并且其運(yùn)行需要民航局方批準(zhǔn)，且具有較大的電磁輻射，故不宜在校園內(nèi)裝備真實(shí)的一次監(jiān)視雷達(dá)。

為了開展雷達(dá)監(jiān)視類課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，目前常用的某型雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺是一個(gè)能夠在實(shí)驗(yàn)室安全使用的有源實(shí)時(shí)雷達(dá)系統(tǒng)，主要包括至少一個(gè)雷達(dá)天線和目標(biāo)定位臺，其中目標(biāo)定位臺上設(shè)有滑軌，待測目標(biāo)設(shè)置在滑軌上；雷達(dá)天線用于向待測目標(biāo)發(fā)射電磁波及接收由待測目標(biāo)反射回來的電磁波，由此來確定待測目標(biāo)的位置。該雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的發(fā)射功率較低，因此適合于學(xué)校監(jiān)視類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但由于受到實(shí)驗(yàn)場地的限制及室內(nèi)障礙物的影響，導(dǎo)致該雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)會產(chǎn)生各種雜波干擾，從而影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的目標(biāo)檢測結(jié)果。

微波暗室是一個(gè)全天候的實(shí)驗(yàn)室，其可使實(shí)驗(yàn)既不受氣候條件的干擾影響，還能實(shí)現(xiàn)自動化的測量，故微波暗室目前在通信、雷達(dá)、微波技術(shù)、導(dǎo)彈、航空航天等眾多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。若能借鑒小型微波暗室的設(shè)計(jì)思想，依據(jù)上述雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的工作參數(shù)，選擇合適的吸波材料，建立一個(gè)室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)，以解決實(shí)驗(yàn)室中環(huán)境因素引起的雷達(dá)雜波問題，并通過吸收目標(biāo)向其他方向散射的電磁波以減小電磁輻射傷害，無疑能夠?yàn)閷W(xué)生們提供更加優(yōu)良和安全的實(shí)驗(yàn)測試環(huán)境。但目前尚缺少這樣的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)包括微波吸收室和吸波材料；其中微波吸收室為下端呈開口狀的長方體形箱體結(jié)構(gòu)，罩在雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺中的目標(biāo)定位臺的外部，前端和后端面上分別設(shè)有兩個(gè)能夠向外開啟的門；任一側(cè)面下部設(shè)有一個(gè)數(shù)據(jù)觀察孔，用于實(shí)驗(yàn)人員從微波吸收室外部觀察待測目標(biāo)在目標(biāo)定位臺上的位置；吸波材料貼附在微波吸收室的內(nèi)表面上，用于吸收實(shí)驗(yàn)室內(nèi)障礙物產(chǎn)生的雜波信號。

所述的吸波材料為實(shí)心泡沫角錐型吸波材料。

所述的數(shù)據(jù)觀察孔為橫條狀，開設(shè)在距離微波吸收室底面8cm中心處，寬度×長度為8cm×102cm。

所述的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)還包括兩根豎向固定條和兩條活動條，并且微波吸收室上任一側(cè)面的中部還設(shè)有一個(gè)信號輻射口，該側(cè)面外表面上位于信號輻射口兩側(cè)的部位分別設(shè)有一根豎向固定條，兩根豎向固定條的上下部分別形成有一個(gè)方形開口；兩條活動條分別插入在兩根豎向固定條上的兩個(gè)相對應(yīng)開口中，用于將第一雷達(dá)天線夾持在信號輻射口中間部位，同時(shí)該側(cè)面內(nèi)表面上還設(shè)有一個(gè)能夠開啟或關(guān)閉信號輻射口的推拉門。

所述的信號輻射口為正方形，尺寸為10cm×10cm。

所述的微波吸收室的高度×寬度×長度為104cm×122cm×132cm。

本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明針對室內(nèi)障礙物影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的雷達(dá)目標(biāo)檢測結(jié)果的問題，借鑒小型微波暗室的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了一套室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)可有效地抑制室內(nèi)障礙物的雜波干擾，利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展，并且結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用操作方便。

附圖說明

圖1為采用本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)及雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)中微波吸收室立體圖。

圖3為本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)中豎向固定條結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為利用上述豎向固定條及活動條架設(shè)雷達(dá)天線示意圖。

圖5(a)為未使用本發(fā)明系統(tǒng)的PPI顯示結(jié)果。

圖5(b)為使用本發(fā)明系統(tǒng)的PPI顯示結(jié)果。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1—圖4所示，本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)包括微波吸收室1和吸波材料2；其中微波吸收室1為下端呈開口狀的長方體形箱體結(jié)構(gòu)，罩在雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺中的目標(biāo)定位臺6的外部，前端和后端面上分別設(shè)有兩個(gè)能夠向外開啟的門3；任一側(cè)面下部設(shè)有一個(gè)數(shù)據(jù)觀察孔4，用于實(shí)驗(yàn)人員從微波吸收室1外部觀察待測目標(biāo)5在目標(biāo)定位臺6上的位置；吸波材料2貼附在微波吸收室1的內(nèi)表面上，用于吸收實(shí)驗(yàn)室內(nèi)障礙物產(chǎn)生的雜波信號。

所述的吸波材料2為實(shí)心泡沫角錐型吸波材料。

所述的數(shù)據(jù)觀察孔4為橫條狀，開設(shè)在距離微波吸收室1底面8cm中心處，寬度×長度為8cm×102cm。

所述的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)還包括兩根豎向固定條8和兩條活動條10，并且微波吸收室1上任一側(cè)面的中部還設(shè)有一個(gè)信號輻射口7，該側(cè)面外表面上位于信號輻射口7兩側(cè)的部位分別設(shè)有一根豎向固定條8，兩根豎向固定條8的上下部分別形成有一個(gè)方形開口9；兩條活動條10分別插入在兩根豎向固定條8上的兩個(gè)相對應(yīng)開口9中，用于將第一雷達(dá)天線11夾持在信號輻射口7中間部位，同時(shí)該側(cè)面內(nèi)表面上還設(shè)有一個(gè)能夠開啟或關(guān)閉信號輻射口7的推拉門。

所述的信號輻射口7為正方形，尺寸為10cm×10cm。

所述的微波吸收室1的高度×寬度×長度為104cm×122cm×132cm。

現(xiàn)將本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)的使用方法闡述如下：當(dāng)需要在實(shí)驗(yàn)室中利用雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行監(jiān)視類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，首先將本系統(tǒng)中的微波吸收室1罩在雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺中的目標(biāo)定位臺6的外部，將微波吸收室1的前或后端面上的其中一個(gè)門3打開并對準(zhǔn)位于微波吸收室1一側(cè)的第二雷達(dá)天線12，將待測目標(biāo)5固定在目標(biāo)定位臺6的滑軌上；如果只需要利用第二雷達(dá)天線12發(fā)射電磁波及接收待測目標(biāo)5反射的回波，利用微波吸收室1側(cè)面內(nèi)表面上的推拉門將信號輻射口7關(guān)閉。然后利用第二雷達(dá)天線12向待測目標(biāo)5發(fā)射電磁波，待測目標(biāo)5向?qū)嶒?yàn)室內(nèi)其他物體散射的電磁波將會被吸波材料2吸收，因此第二雷達(dá)天線12只能接收到由待測目標(biāo)5通過門3反射回來的電磁波，由此可根據(jù)反射時(shí)間來確定出待測目標(biāo)5的準(zhǔn)確位置。如果需要利用安裝在信號輻射口7上的第一雷達(dá)天線11發(fā)射電磁波，同時(shí)利用位于微波吸收室1一側(cè)的第二雷達(dá)天線12接收待測目標(biāo)5反射的回波，利用上述推拉門將信號輻射口7打開，然后利用安裝在信號輻射口7上的第一雷達(dá)天線11向待測目標(biāo)5發(fā)射電磁波，待測目標(biāo)5向?qū)嶒?yàn)室內(nèi)其他物體散射的電磁波將會被吸波材料2吸收，利用位于微波吸收室1一側(cè)的第二雷達(dá)天線12接收待測目標(biāo)5反射的回波，由此可根據(jù)反射時(shí)間來確定出待測目標(biāo)5的準(zhǔn)確位置，從而實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)的有效探測。

圖5為實(shí)驗(yàn)測試時(shí)，待測目標(biāo)回波的雷達(dá)平面位置指示(PPI)結(jié)果。其中，圖5(a)為未使用本發(fā)明系統(tǒng)的PPI顯示結(jié)果。圖5(b)為使用本發(fā)明系統(tǒng)的PPI顯示結(jié)果。

設(shè)定雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的工作頻率為9.35GHz，脈沖寬度為1μs，脈沖重復(fù)頻率216Hz，最大探測距離為3.6m，第二雷達(dá)天線12的轉(zhuǎn)速為9r/min，待測目標(biāo)5位于第二雷達(dá)天線12前方180°，與雷達(dá)天線12之間的距離為144cm。

由圖5(a)可見，由于實(shí)驗(yàn)場地的限制，雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺在實(shí)現(xiàn)待測目標(biāo)5探測的同時(shí)，回波中也包含了大量的障礙物雜波，從而影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的雷達(dá)目標(biāo)檢測結(jié)果。

保持實(shí)驗(yàn)條件不變，在目標(biāo)定位臺6上設(shè)置本發(fā)明提供的用于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺的室內(nèi)障礙物反射消除系統(tǒng)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5(b)所示。由圖5(b)可見，相比于未使用本發(fā)明系統(tǒng)的測量結(jié)果，僅在第二雷達(dá)天線12前方180°的144cm處出現(xiàn)了待測目標(biāo)5的雷達(dá)回波，其他室內(nèi)障礙物所產(chǎn)生的雜波均被抑制，說明本發(fā)明系統(tǒng)可有效地抑制室內(nèi)障礙物的雜波干擾，利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展。