本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达散射截面可见角域角反射器。
背景技术：
角反射器是一种无缘反射器，具有极强的回波反射特性。由于其在较宽的角度范围内具有很强的后向雷达散射截面(radarcrosssection，rcs)而被用作rcs增强器、定标体或靶标体，广泛应用于海上搜救、室内外目标特性测试、目标靶标等领域。
目前，在靶标设计过程中发现，被模拟目标在rcs空间分布上往往存在多处较窄的可见角域，若要逼真地模拟目标，此种特性不可忽视。并且传统的角反射器散射特性变化比较缓慢，不能在应用过程中模拟较窄的可见角域rcs，从而使得角反射器应用的灵活性差。
因此，针对以上不足，需要提供一种应用灵活性高的雷达散射截面可见角域角反射器。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于传统的角反射器散射特性变化比较缓慢，不能在应用过程中模拟较窄的可见角域rcs，从而使得角反射器应用的灵活性差，针对现有技术中的缺陷，提供一种应用灵活性高的雷达散射截面可见角域角反射器。
第一方面，本发明实施例提供了一种雷达散射截面可见角域角反射器，包括：第一侧立板、第二侧立板、底板、第一雷达散射截面rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器；
所述第一侧立板的直角边、所述第二侧立板的直角边和所述底板的直角边两两垂直且两两共线，其中，两两共线的直角边的长度相等；
所述第一rcs可见角域调节器与所述第一侧立板和所述底板相连接；
所述第二rcs可见角域调节器与所述第二侧立板和所述底板相连接。
优选地，所述第一rcs可见角域调节器与所述两两共线的直角边共线的长度，和所述两两共线的直角边的边长的比值为预先确定的介质板尺寸比值因子，其中，所述第一rcs可见角域调节器和所述第二rcs可见角域调节器，与所述两两共线的直角边共线的长度相等。
优选地，所述介质板尺寸比值因子和rcs可见角域宽度，满足以下公式：
y＝ax3+bx2+cx+d
其中，y表征所述rcs可见角域宽度，x表征所述介质板尺寸比值因子，a表征预先确定的第一调节因子、b表征预先确定的第二调节因子、c表征预先确定的第三调节因子、d表征预先确定的第四调节因子。
优选地，所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状包括：正方形或等腰直角三角形；
当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为等腰直角三角形时，所述第一调节因子的取值为-48，所述第二调节因子的取值为61，所述第三调节因子的取值为-61，所述第四调节因子的取值为48；
当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为正方形时，所述第一调节因子的取值为4，所述第二调节因子的取值为-3，所述第三调节因子的取值为-26，所述第四调节因子的取值为25。
优选地，当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为等腰直角三角形时，所述第一rcs可见角域调节器和所述第二rcs可见角域调节器的形状为三棱锥状；
当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为正方形时，所述第一rcs可见角域调节器和所述第二rcs可见角域调节器的形状为三棱柱状。
优选地，所述介质板尺寸比值因子的取值范围为(0，1)。
优选地，所述第一侧立板、所述第二侧立板、所述底板、所述第一rcs可见角域调节器和所述第二rcs可见角域调节器的材质均为金属材质。
优选地，所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的厚度范围均为[3mm，7mm]。
优选地，所述两两共线的直角边的边长与所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板形成的几何体的rcs满足以下公式：
其中，l表征所述两两共线的直角边的边长，ε表征预先确定的板形系数，s表征所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板形成的几何体的rcs，λ表征波长。
优选地，当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为等腰直角三角形时，所述板型系数取值为3/4；
当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为正方形时，所述板型系数取值为1/12。
在本发明实施例中，第一侧立板的直角边、第二侧立板的直角边和底板的直角边两两共线，即第一侧立板、第二侧立板和底板相互垂直设置，可以最大程度的降低rcs量级的衰减。而将第一rcs可见角域调节器与第一侧立板和底板相连，以及将第二rcs可见角域调节器与第二侧立板和底板相连，可以使得电磁波在雷达散射截面可见角域角反射器上的弹射面积变小，进而使得rcs可见角域的宽度变窄，从而实现增强雷达散射截面可见角域角反射器应用灵活性的目的。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种雷达散射截面可见角域角反射器的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种雷达散射截面可见角域角反射器的rcs空间分布图；
图3是本发明一实施例提供的另一种雷达散射截面可见角域角反射器的rcs空间分布图；
图4是本发明一实施例提供的又一种雷达散射截面可见角域角反射器的rcs空间分布图；
图5是本发明一实施例提供的一种雷达散射截面可见角域角反射器的rcs空间分布图；
图6是本发明一实施例提供的另一种雷达散射截面可见角域角反射器的结构示意图；
图7是本发明一实施例提供的又一种雷达散射截面可见角域角反射器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的一种雷达散射截面可见角域角反射器，包括：
第一侧立板101、第二侧立板102、底板103、第一雷达散射截面rcs可见角域调节器104和第二rcs可见角域调节器105；
所述第一侧立板101的直角边、所述第二侧立板102的直角边和所述底板103的直角边两两垂直且两两共线，其中，两两共线的直角边的长度相等；
所述第一rcs可见角域调节器104与所述第一侧立板101和所述底板103相连接；
所述第二rcs可见角域调节器105与所述第二侧立板102和所述底板103相连接。
在本发明实施例中，第一侧立板的直角边、第二侧立板的直角边和底板的直角边两两共线，即第一侧立板、第二侧立板和底板相互垂直设置，可以最大程度的降低rcs量级的衰减。而将第一rcs可见角域调节器与第一侧立板和底板相连，以及将第二rcs可见角域调节器与第二侧立板和底板相连，可以使得电磁波在雷达散射截面可见角域角反射器上的弹射面积变小，进而使得rcs可见角域的宽度变窄，从而实现增强雷达散射截面可见角域角反射器应用灵活性的目的。
实施例二
为了通过雷达散射截面可见角域角反射器实现rcs可见角域的宽度变窄，在本发明一实施例中，所述第一rcs可见角域调节器与所述两两共线的直角边共线的长度，和所述两两共线的直角边的边长的比值为预先确定的介质板尺寸比值因子，其中，所述第一rcs可见角域调节器和所述第二rcs可见角域调节器，与所述两两共线的直角边共线的长度相等。
在本发明实施例中，由于第一rcs可见角域调节器与第一侧立板和底板相连接，因此，第一rcs可见角域调节器与两两共线的直角边共线，即是第一rcs可见角域调节器与第一侧立板和底板相互共线的直角边共线。而第二rcs可见角域调节器与第二侧立板和底板相连接，且第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器，与两两共线的直角边共线长度相等，即第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的形状呈镜面对称，以使在充分保证通过第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器调控效果的前提下，使雷达散射截面可见角域角反射器的造型美观协调。而第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器分别与两两共线的直角边共线的长度，和两两共线的直角边的边长的比值在预先确定的介质板尺寸比值因子的取值范围内，即可通过雷达散射截面可见角域角反射器实现rcs可见角域的宽度变窄，进而实现提高雷达散射截面可见角域角反射器应用灵活性的目的。
实施例三
为了增强雷达散射截面可见角域角反射器的应用灵活性，在本发明一实施例中，所述介质板尺寸比值因子和rcs可见角域宽度，满足以下公式：
y＝ax3+bx2+cx+d
其中，y表征所述rcs可见角域宽度，x表征所述介质板尺寸比值因子，a表征预先确定的第一调节因子、b表征预先确定的第二调节因子、c表征预先确定的第三调节因子、d表征预先确定的第四调节因子。
在本发明实施例中，根据实际需求，可以通过确定所需的rcs可见角域宽度，确定介质板尺寸比值因子，进而可确定雷达散射截面可见角域角反射器的尺寸，也可以通过确定两两共线的直角边的边长、第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的共线长度，确定rcs可见角域宽度。
实施例四
在本发明一实施例中，所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状包括：正方形或等腰直角三角形；
当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为等腰直角三角形时，所述第一调节因子的取值为-48，所述第二调节因子的取值为61，所述第三调节因子的取值为-61，所述第四调节因子的取值为48；
当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为正方形时，所述第一调节因子的取值为4，所述第二调节因子的取值为-3，所述第三调节因子的取值为-26，所述第四调节因子的取值为25。
在本发明实施例中，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状可以相同，也可以不同。但是，当第一侧立板、第二侧立板和底板的形状不同时，会导致量级的变化，即会使得量级衰减严重。因此，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均相同时，通过雷达散射截面可见角域角反射器实现rcs可见角域缩减更理想。
即，当第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为等腰直角三角形时，
y＝-48x3+61x2-61x+48
当第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为正方形时，
y＝4x3-3x2-26x+25
需要说明的是，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状可以是带有至少一个直角的多边形，例如，矩形、等边三角形、带有至少一个直角的五边形、带有至少一个直角的六边形。
实施例五
在本发明一实施例中，当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为等腰直角三角形时，所述第一rcs可见角域调节器和所述第二rcs可见角域调节器的形状为三棱锥状；
当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为正方形时，所述第一rcs可见角域调节器和所述第二rcs可见角域调节器的形状为三棱柱状。
在本发明实施例中，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为等腰直角三角形或正方形，第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的形状相对应的为三棱锥状或三棱柱状，可以在充分保证第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器调控效果的前提下，使得雷达散射截面可见角域角反射器的造型更美观协调。
实施例六
在本发明一实施例中，所述介质板尺寸比值因子的取值范围为(0，1)。
在本发明实施例中，介质板尺寸比值因子即为第一rcs可见角域调节器或第二rcs可见角域调节器与两两共线的直角边共线的长度，和两两共线的直角边的边长的比值。介质板尺寸比值因子小于等于0，则表征在雷达散射截面可见角域角反射器中不存在第一rcs可见角域调节器或第二rcs可见角域调节器，而大于等于1时，则第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器，则会导致雷达散射截面可见角域角反射器无法充分起到调控效果，致使无法实现rcs可见角域的缩减。
需要说明的是，介质板尺寸比值因子取值可以是，0.2、0.4、0.6、0.8。
实施例七
在本发明一实施例中，所述第一侧立板、所述第二侧立板、所述底板、所述第一rcs可见角域调节器和所述第二rcs可见角域调节器的材质均为金属材质。
在本发明实施例中，第一侧立板、第二侧立板、底板、第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的材质可以是钢材、铜材、铝材、合金、铁材。
实施例八
在本发明一实施例中，所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的厚度范围均为[3mm，7mm]。
在本发明实施例中，第一侧立板、第二侧立板和底板的厚度范围均为[3mm，7mm]，可以避免第一侧立板、第二侧立板和底板的过厚而使得雷达散射截面可见角域角反射器过沉影响使用，也可以避免过薄而使得雷达散射截面可见角域角反射器容易形变，进而影响实现rcs可见角域的缩减。
需要说明的是，第一侧立板、第二侧立板和底板的厚度可以是3mm、5mm、7mm，5mm为第一侧立板、第二侧立板和底板的最佳厚度值。
实施例九
在本发明一实施例中，所述两两共线的直角边的边长与所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板形成的几何体的rcs满足以下公式：
其中，l表征所述两两共线的直角边的边长，ε表征预先确定的板形系数，s表征所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板形成的几何体的rcs，λ表征波长。
在本发明实施例中，根据实际需求可以确定第一侧立板、第二侧立板和底板相互垂直时共线的直角边的边长，即两两共线的直角边的边长，再通过上述公式即可确定第一侧立板、第二侧立板和底板所形成的几何体的rcs。
同样地，也可以根据实际需求确定第一侧立板、第二侧立板和底板所形成的几何体的rcs，进而确定两两共线的直角边的边长。
实施例十
在本发明一实施例中，当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为等腰直角三角形时，所述板型系数取值为3/4；
当所述第一侧立板、所述第二侧立板和所述底板的形状均为正方形时，所述板型系数取值为1/12。
在本发明实施例中，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状可以相同，也可以不同。为了避免电磁波在第一侧立板、第二侧立板和底板间反射时，由于第一侧立板、第二侧立板和底板的面积不同而导致量级的变化，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均相同时，第一侧立板、第二侧立板和底板所形成的几何体的rcs更理想，并且第一侧立板、第二侧立板和底板的形状为等腰直角三角形或正方形，不仅便于制作，还有利于雷达散射截面可见角域角反射器的组装。
如图2所示，示出了第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为正方形，且介质板尺寸比值因子为0.5时的雷达散射截面可见角域角反射器的rcs空间分布图。
如图3所示，示出了第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为等腰直角三角形，且介质板尺寸比值因子为0.5时的雷达散射截面可见角域角反射器的rcs空间分布图。
如图4所示，示出了第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为正方形，且介质板尺寸比值因子为0.8时的雷达散射截面可见角域角反射器的rcs空间分布图。
如图5所示，示出了第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为等腰直角三角形，且介质板尺寸比值因子为0.8时的雷达散射截面可见角域角反射器的rcs空间分布图。
根据图2与图3、图4与图5可见，在介质板尺寸比值因子相同的条件下，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为正方形时的rcs可见角域宽度，比第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为等腰直角三角形的rcs可见角域宽度更紧窄。
根据图2与图4、图3与图5可见，在第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均相同的条件下，介质板尺寸比值因子越大，rcs可见角域宽度越紧窄。
综上可见，控制第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的尺寸，即控制介质板尺寸比值因子，即可控制rcs可见角域的宽度。通过rcs空间分布图可知，在两两共线的直角边的长度为固定值的条件下，随着第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器尺寸的增大，即介质板尺寸比值因子的增大，rcs可见角域的宽度变窄。
为了更加清楚的说明本命的技术方案及优点，下面以第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为等腰直角三角形，且第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的形状均为三棱锥状为例，如图6所示，对本发明实施例提供的雷达散射截面可见角域角反射器进行详细描述，包括：
第一侧立板(aob)、第二侧立板(aoc)、底板(boc)、第一rcs可见角域调节器(dbef)和第二rcs可见角域调节器(hcig)。
ao为第一侧立板和第二侧立板的相互共线的直角边；
bo为第一侧立板和底板相互共线的直角边；
co为第二侧立板和底板相互共线的直角边；
ao分别与bo和co相互垂直，bo与oc相互垂直，且ao、bo和co的长度相等；
oz为bc的中垂线；
第一rcs可见角域调节器(dbef)与第二rcs可见角域调节器(hcig)关于面aoz对称，即df与hg长度相等，de与hi长度相等，fe与gi长度相等，db与hc长度相等，be与ic长度相等，bf与gc长度相等；
其中，df垂直于ab，fe垂直于bc，de垂直于bc；
hi垂直于bc、hg垂直于oc，gi垂直于bc；
bf与bo的长度的比值为介质板尺寸比值因子；
gc与oc的长度的比值为介质板尺寸比值因子；
介质板尺寸比值因子的取值范围为(0,1)。
为了更加清楚的说明本命的技术方案及优点，下面以第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为正方形，且第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的形状均为三棱柱状为例，如图7所示，对本发明实施例提供的雷达散射截面可见角域角反射器进行详细描述，包括：
第一侧立板(lkom)、第二侧立板(kqpo)、底板(mopn)、第一rcs可见角域调节器(lsr-mtu)和第二rcs可见角域调节器(qwv-pxy)。
ko为第一侧立板和第二侧立板的相互共线的直角边；
mo为第一侧立板和底板相互共线的直角边；
po为第二侧立板和底板相互共线的直角边；
ko分别与mo和po相互垂直，mo与op相互垂直，且ko、mo和po的长度相等；
第一rcs可见角域调节器(lsr-mtu)与第二rcs可见角域调节器(qwv-pxy)关于面kno呈镜面对称，即lr与qv长度相等，rs与vw长度相等，ls与wq长度相等，mu与yp长度相等，mt与xp长度相等，tu与xy长度相等，其中，ls与lr长度相等、wq与vq长度相等；
ru分别垂直于lk和mo，ls垂直于lk，st分别垂直于mn和ls；
vx分别垂直于kq和op，wq垂直于kq，wx分别垂直于wq和np；
mu与mo的长度的比值为介质板尺寸比值因子；
yp与op的长度的比值为介质板尺寸比值因子。
介质板尺寸比值因子的取值范围为(0,1)。
综上所述，本发明各个实施例至少具有如下有益效果：
1、在本发明一实施例中，第一侧立板的直角边、第二侧立板的直角边和底板的直角边两两共线，即第一侧立板、第二侧立板和底板相互垂直设置，可以最大程度的降低rcs量级的衰减。而将第一rcs可见角域调节器与第一侧立板和底板相连，以及将第二rcs可见角域调节器与第二侧立板和底板相连，可以使得电磁波在雷达散射截面可见角域角反射器上的弹射面积变小，进而使得rcs可见角域的宽度变窄，从而实现增强雷达散射截面可见角域角反射器应用灵活性的目的。
2、在本发明一实施例中，由于第一rcs可见角域调节器与第一侧立板和底板相连接，因此，第一rcs可见角域调节器与两两共线的直角边共线，即是第一rcs可见角域调节器与第一侧立板和底板相互共线的直角边共线。而第二rcs可见角域调节器与第二侧立板和底板相连接，且第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器，与两两共线的直角边共线长度相等，即第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的形状呈镜面对称，以使在充分保证通过第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器调控效果的前提下，使雷达散射截面可见角域角反射器的造型美观协调。而第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器分别与两两共线的直角边共线的长度，和两两共线的直角边的边长的比值在预先确定的介质板尺寸比值因子的取值范围内，即可通过雷达散射截面可见角域角反射器实现rcs可见角域的宽度变窄，进而实现提高雷达散射截面可见角域角反射器应用灵活性的目的。
3、在本发明一实施例中，根据实际需求，可以通过确定所需的rcs可见角域宽度，确定介质板尺寸比值因子，进而可确定雷达散射截面可见角域角反射器的尺寸，也可以通过确定两两共线的直角边的边长、第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的共线长度，确定rcs可见角域宽度。
4、在本发明一实施例中，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状可以相同，也可以不同。但是，当第一侧立板、第二侧立板和底板的形状不同时，会导致量级的变化，即会使得量级衰减严重。因此，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均相同时，通过雷达散射截面可见角域角反射器实现rcs可见角域缩减更理想。
5、在本发明一实施例中，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均为等腰直角三角形或正方形，第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的形状相对应的为三棱锥状或三棱柱状，可以在充分保证第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器调控效果的前提下，使得雷达散射截面可见角域角反射器的造型更美观协调。
6、在本发明一实施例中，介质板尺寸比值因子即为第一rcs可见角域调节器或第二rcs可见角域调节器与两两共线的直角边共线的长度，和两两共线的直角边的边长的比值。介质板尺寸比值因子小于等于0，则表征在雷达散射截面可见角域角反射器中不存在第一rcs可见角域调节器或第二rcs可见角域调节器，而大于等于1时，则第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器，则会导致雷达散射截面可见角域角反射器无法充分起到调控效果，致使无法实现rcs可见角域的缩减。
7、在本发明一实施例中，第一侧立板、第二侧立板、底板、第一rcs可见角域调节器和第二rcs可见角域调节器的材质可以是钢材、铜材、铝材、合金、铁材。
8、在本发明一实施例中，第一侧立板、第二侧立板和底板的厚度范围均为[3mm，7mm]，可以避免第一侧立板、第二侧立板和底板的过厚而使得雷达散射截面可见角域角反射器过沉影响使用，也可以避免过薄而使得雷达散射截面可见角域角反射器容易形变，进而影响实现rcs可见角域的缩减。
9、在本发明一实施例中，根据实际需求可以确定第一侧立板、第二侧立板和底板相互垂直时共线的直角边的边长，即两两共线的直角边的边长，再通过上述公式即可确定第一侧立板、第二侧立板和底板所形成的几何体的rcs。
10、在本发明一实施例中，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状可以相同，也可以不同。为了避免电磁波在第一侧立板、第二侧立板和底板间反射时，由于第一侧立板、第二侧立板和底板的面积不同而导致量级的变化，第一侧立板、第二侧立板和底板的形状均相同时，第一侧立板、第二侧立板和底板所形成的几何体的rcs更理想，并且第一侧立板、第二侧立板和底板的形状为等腰直角三角形或正方形，不仅便于制作，还有利于雷达散射截面可见角域角反射器的组装。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。