用于雷达人体模型的人造皮肤的制作方法
【专利摘要】一种供在暴露于具有预定频率的电磁辐射的雷达人体模型上使用的人造皮肤和一种具有该人造皮肤的雷达人体模型被提供。人造皮肤和具有该人造皮肤的雷达人体模型被配置为产生紧密近似人的雷达截面的雷达截面。人造皮肤包括导电材料层和屏蔽材料层。导电层和屏蔽层被配置为以暴露于电磁辐射的人类皮肤的电磁响应的水平来反射电磁辐射。屏蔽层还电磁地屏蔽人造皮肤的内侧表面以使其免受电磁辐射。
【专利说明】
用于雷达人体模型的人造皮肤
[0001]相关申请的交叉引用
[0002 ]本申请要求在2013年12月27日提交的美国专利申请第14/141，821号的优先权，其 全部内容通过引用而被全部结合与此。
技术领域
[0003] 本发明设及供在雷达人体模型上使用的人造皮肤。更具体的说，具有人造皮肤的 雷达人体模型产生紧密近似(approximate)真实人类主体的雷达截面(RCS)的RCS。
【背景技术】
[0004] 许多车辆利用防碰撞系统来帮助减少车辆与诸如行人、路障或其他车辆之类的危 险之间的事故。运些系统使用诸如雷达、光学传感器、红外或激光传感器之类的互连传感器 网络来检测并跟踪围绕车辆的环境中的对象。
[0005] 尽管当前的防碰撞系统在识别像其他车辆和路障一样的对象时已经变得熟练和 可靠，但是跟踪行人已经证明是更加困难的。因为车辆与行人之间的碰撞是非常严重的问 题，因此存在对能够可靠地识别和跟踪行人的防碰撞系统的需要。
[0006] 诸如摄像机之类的基于光学的传感器通常可W提供高分辨率图像和广观测场。然 而，运些系统经常需要大量的计算和数据处理来提取目标信息。此外，基于光学的系统经常 受天气和照明条件限制。
[0007] 尽管红外技术可W克服基于光学的传感器的一些缺陷，但是运些系统对于短距离 检测仍然是有限的。基于激光的传感器网络可W提供关于目标的位置和距离的精确信息。 然而，激光网络一直具有由于关于目标的纹理信息的缺乏所致的安全问题。
[000引雷达系统在用于测量围绕车辆的对象的距离和相对速度两者的领域中是众所周 知的。运些系统可W用来提高驾驶员在能见度不佳时感知对象的能力或者难W看到诸如盲 点之类的区域的能力。近来，76-70G化雷达频段被分配给汽车碰撞避免雷达系统。由于其更 远的检测范围、更好的位置分辨率W及对各种道路和天气条件的降低的敏感性，关于该频 率范围内的雷达系统有重大的研究和发展。
[0009] 与光学传感器系统相比，76-78G化雷达具有更远的检测范围、更高的目标位置分 辨率W及对不佳天气和照明条件的更好宽容性的优点。此外，雷达数据包含与目标的不同 移动部分的运动相关联的多普勒和微多普勒特征。运使得其对于车辆上的行人碰撞警告/ 避免系统是理想的。测试运种系统的有效性需要使用特殊的行人人体模型，运些行人人体 模型从不同的观察角度和不同的姿势产生与真人相似雷达响应。
[0010] 对象的尺寸和形状是影响对象在暴露于雷达信号时将生成的响应的因素中的两 个。此外，不同的表面材料产生对76-78G化雷达的不同响应。因此，为了精确地测试行人碰 撞系统，雷达人体模型不仅需要具有类似真实行人的身体形状，而且需要具有复制真实人 类皮肤的雷达反射率的人造皮肤。此外，真人所生成的雷达响应贯穿其整个身体不是一致 的。躯干所生成的响应不同于小腿所生成的响应。因此，雷达人体模型应当可配置为产生不 均匀的雷达响应。
[0011] 生产专口为在76-78G化车辆碰撞避免雷达评估和测试中使用的雷达人体模型设 计的人造皮肤因而将是有益的。该人造皮肤应当使得雷达人体模型能够产生紧密类似真人 的雷达截面(RCS)图案数据的RCS图案数据。雷达截面是对象对于雷达是多么可检测的量 度。人造皮肤被配置为使得雷达人体模型从雷达系统的角度看上去像人。此外，因为人的雷 达响应可W因身体部位而异，因此人造皮肤应当是可W容易配置的W使得雷达人体模型的 特定身体部位的响应可W匹配其真人对应物。
【发明内容】
[0012] 雷达人体模型的人造皮肤和具有该人造皮肤的雷达人体模型被提供。人造皮肤和 具有该人造皮肤的雷达人体模型被配置为产生紧密近似真实人类主体的RCS的RCS。人造皮 肤包括导电材料层和屏蔽材料层。屏蔽层被涂覆在导电层的内表面上。导电层和屏蔽层被 配置为W暴露于具有预定频率的电磁福射的人类皮肤的电磁响应的水平来反射该电磁福 射。屏蔽层还电磁地屏蔽人造皮肤的内侧表面W使其免受电磁福射。
[0013] 在一个实施例中，导电和屏蔽层可W由单个材料层或多个材料层制成。导电层应 当具有被配置为使电磁福射衰减W产生预定频率处的期望反射率的网格尺寸。优选地，网 格尺寸小于电磁福射的波长的0.05倍。屏蔽层应当具有极低的电阻率并且被配置为在电磁 地屏蔽人造皮肤的内侧表面W使其免受电磁福射的同时反射电磁福射。
[0014] 可W通过调节在人造皮肤中使用的导电和屏蔽层的数目来调整人造皮肤的电磁 反射率。可W通过调节构成给定导电和/或屏蔽材料层的层的数目来调整人造皮肤的电磁 反射率。
[0015] 人造皮肤的导电和屏蔽层还可W被配置为复制人类皮肤的电磁响应。在一些情况 下，人造皮肤被配置为复制暴露于具有8-80G化的范围内的预定频率的电磁福射的人类皮 肤。在其他情况下，人造皮肤被配置为复制暴露于具有76-78G化的范围内的预定频率的电 磁福射的人类皮肤。因此，人造皮肤被调整为产生暴露于80G化的范围内的雷达信号的人类 皮肤的特定响应。然而，在一些情况下人造皮肤被调整为产生暴露于76-78G化的范围内的 雷达信号的人类皮肤的特定响应。
[0016] 人造皮肤被配置为W与暴露于具有预定频率的电磁福射的人类皮肤的电磁响应 大体相等的水平来反射该电磁福射。导电和屏蔽层可W被配置为使得该水平是当暴露于电 磁福射时的人类皮肤的雷达截面。具体而言，电磁福射具有8-80GHZ或者更具体的说76- 78G化的范围内的预定频率。人造皮肤反射系数(ASRC)还可W相对于发射到人造皮肤的电 磁福射大约是-4.7地+/-1地。
[0017] 在另一个实施例中，导电层被均匀地渗杂有导电添加剂W具有预定体电导率 (bulk conductivity)和预定厚度。预定体电导率和预定厚度被配置为W与暴露于预定频 率的电磁福射的人类皮肤的电磁响应大体相等的水平来反射预定频率的电磁福射。
[0018] 在另一个实施例中，导电层是具有预定电阻率的涂层，预定电阻率被配置为W与 暴露于预定频率的电磁福射的人类皮肤的电磁响应大体相等的水平来反射预定频率的电 磁福射。
[0019] 在本发明的另一个实施例中，用于测试和校准8-80G化或者更具体的说76-78G化 雷达系统的雷达人体模型被提供。该雷达人体模型具有覆盖有上面描述的人造人体模型皮 肤的表面。该人体模型还具有有着多个电子部件的内部结构。电子部件可W包括马达、传感 器或者其他测试电子电路。人体模型皮肤电磁地屏蔽内部结构和电子部件W使其免受电磁 福射。
[0020] 雷达人体模型身体具有多个身体部位，运多个身体部位被配置为复制人体的各个 部分，例如手臂、腿等。人体的不同部分W不同水平反射电磁福射。雷达人体模型的身体部 位可W被配置为使得多个身体部位中的每一个W预定的依身体部位而定的水平来反射电 磁福射。雷达人体模型身体部位中的每一个雷达人体模型身体部位的预定的依身体部位而 定的水平可被配置为复制对应人类身体部位的电磁响应。例如，覆盖雷达人体模型的手臂 部分的人体模型皮肤可被配置为复制人手臂的电磁响应。雷达人体模型的其他部分可被相 似地配置为匹配人体的各个部分。
[0021] 雷达人体模型皮肤的导电和屏蔽层还可被配置为使得预定的依身体部位而定的 水平是当暴露于电磁福射时的人类皮肤的雷达截面。具体而言，电磁福射具有8-80G化或者 更具体的说76-78G化的范围内的预定频率。预定水平还可W被设置为使得人造皮肤的反射 系数大约是-4.7地+/-1地。W运种方式，雷达人体模型能够精确地产生紧密近似真实人类 主体的RCS的RCSW便测试和校准76-78G化的范围内的频率的雷达。
【附图说明】
[0022] 图1是人造皮肤的各层的分解图；
[0023] 图2是覆盖有人造皮肤的雷达人体模型的描绘；
[0024] 图3是测量具有人造皮肤的雷达人体模型的响应的雷达系统的例示；
[0025] 图4是沿着图3中示出的线4-4的人造皮肤的示例图；
[0026] 图5是沿着图3中示出的线5-5的人造皮肤的示例图；
[0027] 图6是覆盖有人造皮肤的雷达人体模型的内部结构的示例图；
[0028] 图7描绘了覆盖有被77G化雷达作为目标的人造皮肤的雷达人体模型W及该雷达 人体模型的示例性平滑化雷达截面图案；
[0029] 图8描绘了被雷达作为目标的人W及一般成年人的77G化平均雷达截面图案;并且
[0030] 图9是覆盖77G化处的覆盖有人造皮肤的雷达人体模型的示例性平滑化雷达截面 图案W及一般成年人的平均雷达截面图案的雷达截面。
【具体实施方式】
[0031] 首先参考图1和图2,根据本发明的一个实施例的雷达人体模型100的人造皮肤10 被提供。人造皮肤10由导电材料层20和屏蔽材料层30制成。人造皮肤10W如下水平反射诸 如来自雷达发射器11〇(图3)的电磁福射110a，该水平更具体的说是暴露于该电磁福射的人 类皮肤的电磁响应。导电层20具有内表面22和外表面24。同样，屏蔽层30具有内表面32和外 表面34。
[0032] 在一个实施例中，导电层20材料一般可W是聚醋、棉和不诱钢的混合。在一示例 中，导电层20由按重量计算的大约36 %的聚醋、36 %的棉和28 %的不诱钢的混合构成。由此 得到的导电层20可W具有大约1mm的厚度、260g/m2的重量W及2000欧姆/平方(Ohm/sq)的 电阻率。示例性的导电层20可W由2片由Less EMF公司制造的STATICOT? SHIELDING FABRIC(屏蔽织物）（#1232)构建。本领域技术人员将认识到具有与上述特性相似的特性的 其他材料将适合用作人造皮肤10的导电层20。
[0033] 屏蔽材料层30被涂覆在导电层20的内表面22上。导电层20和屏蔽层30可W利用缝 合、胶水或者本领域已知的其他粘合方法而被保持在一起。屏蔽层30电磁地屏蔽人造皮肤 10的内表面32W使其免受电磁福射110a。屏蔽材料层30-般可W是聚醋和铜的混合。在一 个示例中，屏蔽层30由大约65%的聚醋和35%的铜的混合构成。由此得到的屏蔽层30可W 具有大约0.08mm的厚度、80g/m2的重量W及0.05欧姆/平方的电阻率。屏蔽层30的示例可W 是由Less EMF公司制造的PURE COPPER POLYESTER TAFFETA FABRIC(纯铜聚醋涂塔夫织 物）（#1212)。本领域技术人员将认识到具有与上述特性相似的特性的其他材料将适合用作 人造皮肤10的屏蔽层30。
[0034] 导电和屏蔽层20、30可W由单个材料层或多个材料层制成。导电层20应当具有被 配置为使电磁福射110a衰减W产生预定频率处的期望反射率的网格尺寸。优选地，导电和 屏蔽层20、30的网格尺寸小于电磁福射110a的波长的0.05倍。屏蔽层30应当具有极低的电 阻率并且被配置为在电磁地屏蔽人造皮肤10的内侧表面32W使其免受电磁福射110a的同 时反射电磁福射11〇曰。
[0035] 可W通过调节在人造皮肤10中使用的导电和屏蔽层20、30的数目来调整人造皮肤 10的电磁反射率。可W通过调节构成给定导电和/或屏蔽层20、30的材料层的数目来调整人 造皮肤10的电磁反射率。
[0036] 在典型的碰撞避免系统中，雷达发射器110向目标发射雷达波110a。反射的雷达波 11化被雷达接收器112检测到。在图3中示出的简化示例中，雷达发射器110向雷达人体模型 100发射雷达波110a。雷达人体模型100所反射的反射雷达波11化被雷达接收器112检测到。
[0037] 人造皮肤10被配置为具有近似人类皮肤的雷达反射率的雷达反射率。认识到的 是，取决于用来检测人的雷达110a的频率，人类皮肤将产生不同的雷达反射率响应。在一些 情况下，本发明的人造皮肤10被配置为具有如下雷达反射率，该雷达反射率大约类似暴露 于具有76-78GHZ的频率范围的雷达的人类皮肤的雷达反射率。如果人造皮肤10被设计为与 该特定频率范围内的雷达一起工作，则本领域技术人员将认识到改变雷达110的频率将必 然影响人造皮肤10的性能。同样地，像人造皮肤10被配置为具有大约类似人类皮肤的雷达 反射率的雷达反射率那样，人造皮肤10被更改为精确地复制诸如汽车或其他常见目标之类 的另一类型的目标的响应。
[0038] 人造皮肤10的层20、30的厚度可W被操纵W调节人造皮肤10的雷达反射率。例如， 如在图4和图5中示出，雷达人体模型100的躯干140和腿150的截面图被示出。在优选实施例 中，图5中示出的腿150上的雷达人体模型皮肤10具有与图4中示出的躯干140上的雷达人体 模型皮肤10相同的厚度。然而，本领域技术人员将认识到可W通过改变导电层20的厚度来 调节人造皮肤10的反射率。例如，假定相同材料被使用，更厚的导电层20与具有相对更薄的 导电层20的人体模型皮肤10相比将使雷达波110a衰减更多。W运种方式，人体模型皮肤10 可W被调整为更加精确地复制具有不同雷达反射率的目标。
[0039] 导电层20由电阻织物制成并且负责产生与暴露于雷达波110的人类皮肤的电磁响 应相似的水平的反射率。例如，导电层20产生与暴露于76-78GHZ雷达的人类皮肤的电磁响 应相似的水平的反射率。屏蔽层30具有高导电性并且用作人造皮肤10的内侧表面32后面的 结构、部件等的电磁屏蔽。具有内侧表面42和外侧表面44的附加泡沫层40由于填充和轮廓 成形目的而可W或者可W不位于屏蔽层30后面。
[0040] 尽管在一个实施例中人造皮肤10具有由织物网状层制成的导电层20和屏蔽层30， 但是本领域技术人员将认识到人造皮肤10的替代配置可被用来产生与暴露于76-78G化雷 达的人类皮肤的电磁响应相似的水平的反射率。
[0041] 在人造皮肤10的一个替代实施例中，导电层20被均匀地渗杂有导电添加剂W具有 预定体电导率和预定厚度。示例性的导电层20是具有大约3.5的介电常数的铜连续尼龙层。 导电层20被诸如碳之类的导电添加剂渗杂W具有不同的有效体电导率。预定体电导率曰和 预定厚度d被配置为W与暴露于预定频率的电磁福射110a的人类皮肤的电磁响应大体相等 的水平来反射预定频率的电磁福射11 Oa。
[0042] 下面的表格1提供了使示例性碳渗杂铜连续尼龙导电层20的体电导率0与该层的 厚度d相关W获得-4.7地的期望反射系数的四个示例。
[0043] 表格 1
[0044]
[0045] 在另一个实施例中，人造皮肤10使薄导电层涂层被涂覆到基板。屏蔽层30可W是 被用薄导电层20涂层涂覆的诸如铜之类的导体。导电层20涂层具有预定电阻率，该预定电 阻率被配置为W与暴露于相同电磁福射110a的人类皮肤的水平大体相等的水平来反射电 磁福射110a。在一优选实施例中，导电层20涂层具有大约"100欧姆每平方，+/-2欧姆每平 方"的预定电阻率，W产生反射系数-4.7地。
[0046] 本领域技术人员将认识到在人造皮肤10的上述实施例中，人造皮肤10的反射率至 少部分地由导电层20的密度、厚度和/或渗杂决定。W运种方式，不同的材料可被在人造皮 肤10中使用W产生与暴露于例如76-78G化的预定频率的雷达的人类皮肤的电磁响应相似 的水平的反射率。另外，在人造皮肤10中使用的材料可W被配置为相对于发射到人造皮肤 10的电磁福射110a具有大约"-4.7地，+/-1地"的ASRC。
[0047] 具有厚度d、电容率Em、磁导率μ。和良好导电背衬(backing)的均质材料层的反射系 数Γ可w被表示为：
[0054] 可能的材料的电容率Em和磁导率μ"可W从诸如材料的制造商或已知材料特性的查 找表之类的已知来源得到。
[0055] 电容率Em和磁导率μ。可W是频率f、自由空间的电容率ε〇和自由空间的磁导率μ〇的 函数。材料电容率Em也可W被表示为如下的介电常数Er和体电导率σ的函数：
[0化6] (6)
[0057]本领域技术人员将认识到，通过使用等式（1)-(6)，人造皮肤10的附加导电层20可 W被确定。体电导率σ和厚度d可W被相应的调节W将导电层20配置为具有期望的反射系 数-4.7dB。相似地，导电层20可W被配置为具有替代的反射系数W适应不同的设计参数。W 运种方式，等式(1)-(6)提供了一种基于可能的材料的频率f、电容率Em和磁导率μ"来实现期 望的反射系数Γ的方式。
[005引根据前述，认识到随着频率f改变，期望的反射系数Γ应当被同样地调节。具体而 言，随着频率f减小，期望的反射系数Γ应当按照每細Z大约0.027地增大。例如，如果频率f 被减少20GHz至56-53G化的范围，则期望的反射系数Γ应当增大大约0.54dB至大约- 4.16dB0
[0059] 随着发射的雷达波110a被朝着人造皮肤10发射，波110a通过导电层20传播并且由 于其电阻率而经历衰减。运使来自雷达波110a的电磁能量变换为热。在穿过导电层20的厚 度之后，雷达波110a遇到屏蔽层30。屏蔽层30反射雷达llOaW使得反射波11化再一次通过 导电层20传播回来并且因而在离开人造皮肤20之前回来穿过导电层20的厚度。因此，雷达 波的进和出导电层20的每一遍使雷达波110a、110b衰减总往返衰减的大约1/2。因此，导电 层20的总衰减在77G化处应当被配置在4.7地左右W复制干燥人类皮肤的行为。
[0060] 现在转到图6-图8,在另一个优选实施例中，人造皮肤10为了雷达测试而被涂覆于 雷达人体模型100的表面区域。雷达人体模型100被成形为类似人体310。雷达人体模型100 被用来测试和校准雷达系统，诸如在车辆防碰撞系统中使用的雷达系统。雷达人体模型100 具有内部结构120和多个电子部件130。人造皮肤10屏蔽雷达人体模型100的内部结构120、 130W使其免受电磁福射110a。人造皮肤10还可被配置为使得雷达人体模型100的身体部位 140、150、160所反射的电磁响应匹配人体340、350、360(见图8)上的对应身体部位的电磁响 应。
[0061] 多个身体部位140、150、160包括躯干140、腿150、手臂160和头部170。人体模型身 体部位140、150、160中的每一个都被成形为类似人310上的对应身体部位340、350、360。例 如，雷达人体模型的手臂160具有与真实人手臂360的尺寸和形状相似的尺寸和形状。由于 尺寸和形状的变化，人体340、350、360的各部分不同程度地反射电磁福射。例如，人躯干340 与人手臂360相比不同地反射电磁福射110a。因此，雷达人体模型100的特定身体部位上的 人体模型皮肤10被配置为W与对应人类身体部位的水平匹配的特定水平来反射电磁福射 110日。
[0062] 如在图7-图9中示出，为了验证人造皮肤10的性能，来自被人造皮肤10覆盖的雷达 人体模型100的平滑化雷达截面图案200被与若干(例如九个)人310测试主体的平均平滑化 雷达截面图案300相比较。为了获得平滑化雷达截面图案200,雷达人体模型100被放置在消 声室中的旋转柱上，如在本领域中众所周知的。在77G化的电磁福射110a被从雷达发射器 110发射的同时，雷达人体模型100被旋转。反射的雷达11化被雷达接收器112检测到并且数 据被绘制。图7中示出的平滑化雷达截面图案200是使用5°移动窗口的平滑化雷达截面图 案。认识到平滑化图案有助于使主图案变化可视化，而没有由来自在不同时间返回的不同 身体部位140、150、160、170的散射的同相和异相干扰造成的快速振荡。
[0063] 入射在空气-材料界面上的平面电磁场的反射系数由来自上面的等式(2)给出：
[0064]
(2)
[0065] 其中Zm是根据等式(3)的材料的阻抗并且Zo是根据等式(4)的自由空间的阻抗。均 质导电材料的阻抗Zm是频率ω ( W弧度计）、磁导率U、电容率ε和电导率σ的函数，并且由下 式给出。
[0066]
(7)
[0067] 干燥人类皮肤在77GHz处的近似介电常数大约是6.62。干燥人类皮肤在相同频率 处的电导率是38. IS/m。因而根据等式(2)和(7)认识到干燥人类皮肤的反射系数在77GHz处 大约是-4.68地。运些值是可公开获得的并且在本领域中是已知的。
[0068] 还应当认识到干燥人类皮肤的雷达截面比由理想电导体制成的相同人模型的雷 达截面低4.68地。因此，人造皮肤10被配置为具有相对于理想电导体的反射系数大约是- 4.7地+/-1地的45亂^复制干燥人类皮肤的行为。
[0069] 如上所述，人雷达反射特性是使用与雷达人体模型100相同的设备和过程来测量 的。人310测试主体的尺寸和体型的范围是人的典型代表。所有九个主体的77G化处的平滑 化雷达截面图案300在图8中被示出。
[0070] 为了验证来自具有人造皮肤10的雷达人体模型100的平滑化雷达截面图案200,九 个人310测试主体的平滑化雷达截面图案300(虚线)被与雷达人体模型100的平滑化雷达截 面图案(实线)相比较，如在图9中示出。
[0071] 图9展示了具有人造皮肤10的雷达人体模型100产生与一般人310主体相似的雷达 截面电平和图案。雷达人体模型100的平滑化雷达截面图案200电平在侧视角度比人平滑化 雷达截面图案300电平高大约2地。运是由于在测试中使用的雷达人体模型的躯干140的前 后厚度比一般成年男性厚的事实。
[0072] 认识到人造皮肤10在76.5G化处产生大约-4.7地的反射系数。认识到该反射系数 与干燥人类皮肤的反射系数相似。测量到的被人造皮肤10覆盖的雷达人体模型100的平滑 化雷达截面图案200数据当被与人310测试主体的平滑化雷达截面图案300相比较时表现出 相似的雷达反射特性。因此，该测试数据展示了人造皮肤10W暴露于电磁福射的人类皮肤 的电磁响应的水平反射77G化雷达。
[0073] 清楚的是，本发明的许多修改和变体鉴于W上教导是可能的并且在所附权利要求 的范围内可W用除具体描述的方式之外的方式实践。
【主权项】
1. 一种供在暴露于具有预定频率的电磁福射的人体模型上使用的人造皮肤，该人造皮 肤包括： 具有内表面的导电材料层；W及 涂覆在导电材料层的内表面上的屏蔽材料层； 导电层和屏蔽层被配置为W与暴露于预定频率的电磁福射的人类皮肤的电磁响应大 体相等的水平来反射预定频率的电磁福射;并且 人造皮肤具有内侧表面，导电层和屏蔽层电磁地屏蔽人造皮肤的内侧表面W使其免受 电磁福射。2. 如权利要求1所述的人造皮肤，其中，预定频率在8-80G化之间的范围内并且人造皮 肤具有与暴露于8-80G化之间的范围内的电磁福射的人类皮肤反射系数化SRC)大体相等的 人造皮肤反射系数(ASRC)。3. 如权利要求2所述的人造皮肤，其中，预定频率在76-78GHZ之间的范围内。4. 如权利要求3所述的人造皮肤，其中，ASRC相对于发射到人造皮肤的电磁福射大约 是-4.7地，+/-1地，并且服RC大约是-4.7地，+/-1地。5. 如权利要求1所述的人造皮肤，其中，导电层被均匀地渗杂有导电添加剂W具有预定 体电导率和预定厚度，预定体电导率和预定厚度被配置为W与暴露于预定频率的电磁福射 的人类皮肤的电磁响应大体相等的水平来反射预定频率的电磁福射。6. 如权利要求5所述的人造皮肤，其中，导电层的预定体电导率(σ)和预定厚度(d)被配 置为具有根据下式的人造皮肤反射系数（Γ ):并且 f =频率 ε〇=自由空间的电容率 μ〇=自由空间的磁导率 Em=导电层的电容率 μη=导电层的磁导率 Er =导电层的介电常数 曰=导电层的体电导率 j=虚数。7. 如权利要求1所述的人造皮肤，其中，导电层是具有预定电阻率的涂层，预定电阻率 被配置为W与暴露于预定频率的电磁福射的人类皮肤的电磁响应大体相等的水平来反射 预定频率的电磁福射。8. 如权利要求7所述的人造皮肤，其中，预定电阻率大约是100欧姆/平方，+/-2欧姆每 平方。9. 如权利要求1所述的人造皮肤，其中，导电材料层是具有比电磁福射的波长的0.05倍 小的网格尺寸的网状层。10. 如权利要求1所述的人造皮肤，其中，屏蔽材料层是具有比电磁福射的波长的0.05 倍小的网格尺寸的网状层。11. 如权利要求9所述的人造皮肤，其中，导电层是具有2000欧姆每平方的组合电阻率 的多个层。12. 如权利要求10所述的人造皮肤，其中，屏蔽层是具有.05欧姆每平方的组合电阻率 的多个层。13. 如权利要求1所述的人造皮肤，其中，人造皮肤被涂覆于身体。14. 一种用于雷达测试的人体模型，包括： 人体模型身体，具有表面； 人体模型皮肤，具有屏蔽材料层和导电材料层； 人体模型皮肤被涂覆于人体模型身体的表面，人体模型皮肤被配置为W与暴露于预定 频率的电磁福射的人类皮肤的电磁响应大体相等的水平来反射预定频率的电磁福射;并且 人体模型皮肤具有内侧表面，导电层和屏蔽层电磁地屏蔽人体模型皮肤的内侧表面W 使其免受电磁福射。15. 如权利要求14所述的人体模型，其中，人体模型身体具有内部结构和多个电子部 件，人体模型皮肤电磁地屏蔽内部结构和运多个电子部件W使其免受电磁福射。16. 如权利要求14所述的人体模型，其中，预定频率在8-80G化之间的范围内并且人体 模型皮肤具有与暴露于8-80G化之间的范围内的电磁福射的人类皮肤反射系数化SRC)大体 相等的人造皮肤反射系数(ASRC)。17. 如权利要求16所述的人体模型，其中，预定频率在76-78GHZ之间的范围内。18. 如权利要求17所述的人体模型，其中，ASRC相对于发射到人体模型皮肤的电磁福射 大约是-4.7地，+/-1地，并且服RC大约是-4.7地，+/-1地。19. 如权利要求14所述的人体模型，其中，人体模型身体具有多个身体部位，人体模型 皮肤W预定的依身体部位而定的水平来从运多个身体部位中的每一个身体部位反射电磁 福射。20. 如权利要求19所述的人体模型，其中，人体模型皮肤被配置为使得预定的依身体部 位而定的水平复制暴露于电磁福射的对应人类身体部位的电磁响应。
【文档编号】B32B9/00GK105848877SQ201480070809
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月1日
【发明人】C-C·陈, S·Y-P·钱, R·舍罗尼, 高桥浩幸
【申请人】丰田自动车工程及制造北美公司, 印第安纳大学研究与技术公司, 俄亥俄州立大学, 丰田自动车株式会社