THz time domain monostatic radar cross section measurement of metallic plates and dihedrons

THz Radar Cross Section(RCS)measurement setup based on THz Time Domain Spectroscopy(TDS)is built to provide large scaled targets test ability in recent years.As calibrations,the metal plates and dihedrons are used in our experiments.The measurements are performed in a monostatic terahertz time-domain setup.The author proposed time domain and frequency domain calibration methods for angular RCS of calibrations,comparing the measurements with the theory to verify the ability of the time domain measurement setup.

超宽带THz雷达反隐身技术研究

超宽带THz雷达以其长距离分辨率、强穿透力、低截获率和强抗干扰性等特点在军事领域得到了日益关注。论述了超宽带THz雷达的应用原理和反隐身的独特优势,分析了超宽带THz雷达的部分技术难点,预测了超宽带THz雷达的发展趋势和应用前景。

0.33 THz雷达三维近场成像系统设计及成像试验

提出了采用步进频率结合平面扫描的THz雷达近场成像系统设计方案,基于宽带全息成像原理,可以实现三维高分辨率近场成像。采用多通道收发探头阵列缩短机械扫描行程,提高成像速度。给出了基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)和Stolt插值的三维图像重建算法,成像理论分辨率与波长相当。利用THz矢量网络分析仪和辅助设备,搭建了0.215~0.33THz成像试验装置,完成了对多层金属-泡沫目标三维成像,成像分辨率达到预期水平,验证了系统设计和三维图像重建算法的正确性。

基于GaAs光导开关的THz超宽带反隐身雷达研究

THz超宽带电磁波照射隐身目标时,由于其极宽的频谱,使得目标的吸波涂层及外形设计均失去作用,因此是反隐身的有力武器,基于半绝缘GaAs光导开关的THz源是目前实用性最高最有前途的THz源之一。文中分析了THz超宽带雷达反隐身的原理,基于半绝缘GaAs的PCSS's获得THz脉冲的方法以及对THz脉冲的发射、接收及信号处理等问题。

THz雷达系统接收机第二级下变频模块设计

在THz雷达系统中,接收前端工作频率达百GHz,使得中频信号的"灵敏度"和"选择性"矛盾加剧,两级下变频结构的接收机能够有效地解决这个问题,第一级下变频选用高的中频有利于提高信号灵敏度、第二级下变频选用较低的中频则可使信号具有较好的信道选择性。本文基于此应用背景实现了第二级下变频四通道接收单元的模块化设计。测试结果证明该接收模块具备本振频率可变、基带低通滤波器频率可调、宽动态范围等优良拓展特性,这些特性满足某雷达系统对第二级下变频单元的要求。本设计验证了THz雷达系统变频单元模块化设计的可行性,为雷达系统模块化设计提供了有力的支持。

3.11THz标准体雷达散射截面测量

针对太赫兹近场散射特性测量特点,基于CO_2激光抽运的太赫兹激光器和双层独立转动平台搭建了一套高频段太赫兹雷达散射截面(RCS)测量系统。利用不锈钢光滑金属球体作为标准定标体验证了系统的可靠性,测量结果与理论值误差小于3dBsm,系统的信噪比优于24dB。首次利用该系统开展了3.11 THz频点处不同材料及涂覆层圆形金属平板及不同底面直径圆锥体RCS的测量。通过比较分析发现了表面阳极氧化和喷漆处理的航空铝及P304不锈钢与纯航空铝平板的RCS区别,以及不同底面直径的圆锥体RCS差异,为太赫兹频段复杂目标体RCS的研究奠定基础。

CO_2激光抽运太赫兹成像研究新进展

为了研究基于CO_2激光抽运的远红外激光源的太赫兹2维成像方法的各自特点和今后的发展方向,在介绍CO_2激光抽运的远红外激光源的基本工作原理及美、英两国典型产品SIFlR-50FPL和FIRL100激光器的基础上,重点介绍了国内外近几年的主要成像研究成果,并对其成像特性进行了简要评述。最后总结出CO_2激光抽运太赫兹成像研究的发展趋势是大力发展能远距离成3维像的太赫兹雷达、能实时成像的焦平面探测及实时图像处理和目标自动识别系统。

粗糙表面对雷达目标散射截面的影响

粗糙表面对雷达目标信号的散射在红外、微波以及太赫兹波领域是普遍存在的。研究结果表明,在红外领域目标表面粗糙的状况是影响激光雷达散射截面的重要因素,在微波领域这种影响是作为一种随机过程,是一种微扰,雷达散射截面的回波功率是粗糙表面高度散布密度分布函数与平坦表面脉冲响应函数的卷积,通常情况下卷积的效果在数学上相当于作用在平坦表面脉冲响应函数上一个δ函数。

太赫兹雷达成像技术

从体制角度论述了近几年来国内外各大主要研究机构对太赫兹雷达成像的研究情况,及其应用和未来的发展方向等。太赫兹雷达技术是一项正在蓬勃发展的技术,由于其波长与机理介于光学与微波之间,因而可以获取光学和微波所不可探测的信息。太赫兹雷达成像技术的发展为高分辨太赫兹空间遥感奠定了基础。

太赫兹技术的发展及在雷达和通讯系统中的应用(Ⅰ)

简要介绍了太赫兹技术的发展和研究现状,概述了太赫兹波的低能性、高穿透性、指纹谱性、宽带性、瞬态性和相干性等独特性质。列举了太赫兹技术在成像、雷达、通信、生物医学、反恐和安检、航空航天领域和天文与地理方面等的主要应用。重点论述和分析了太赫兹技术在雷达探测和通讯系统中的应用,太赫兹雷达以其高距离分辨率、超大信号带宽、强穿透力、低截获率、强抗干扰性、优越的反隐身和穿透等离子体能力而具有强大的技术优势来实现雷达探测系统的众多功能。太赫兹通信是一个极具应用前景的技术,THz波有非常宽的还没分配的频带,并且具有速率高、方向性好、安全性高、散射小、穿透性好等许多特性,THz通信将给通信系统带来巨大的技术进步。指出了太赫兹技术应用到雷达探测和通讯系统中需重点关注的基础技术和关键技术。

太赫兹技术的发展及在雷达和通讯系统中的应用(Ⅱ)

简要介绍了太赫兹技术的发展和研究现状,概述了太赫兹波的低能性、高穿透性、指纹谱性、宽带性、瞬态性和相干性等独特性质。列举了太赫兹技术在成像、雷达、通信、生物医学、反恐和安检、航空航天领域和天文与地理方面等主要应用研究领域。重点论述和分析了太赫兹技术在雷达探测和通讯系统中的应用,太赫兹雷达以其高距离分辨率、超大信号带宽、强穿透力、低截获率、强抗干扰性、优越的反隐身和穿透等离子体能力而具有强大的技术优势来实现雷达探测系统的众多功能。太赫兹通信是一个极具应用前景的技术,THz波有非常宽的还没分配的频带,并且具有速率高、方向性好、安全性高、散射小、穿透性好等许多特性,THz通信将给通信系统带来巨大的技术进步。指出了太赫兹技术应用到雷达探测和通讯系统中需重点关注的基础技术和关键技术。

空间太赫兹信息技术展望

太赫兹技术的飞速进步已经展现出对空间信息领域的积极影响。介绍了太赫兹波的特性及其现有的应用,展望了太赫兹技术在空间信息领域的应用前景,具体分析了太赫兹频段在空间信息获取和空间信息传输两个领域的技术优势。目前,空间科学观测已扩展至太赫兹频段,太赫兹频段雷达可提供高分辨率的着陆场图像及优秀的探测预警性能,太赫兹频段链路可用于航天器集群间通信、航天器内部高速无线通信,并有望成为有效突破等离子体黑障的测控通信手段。

星载太赫兹雷达测云散射特性及辐射源分析

阐述云对气候变化的重要影响,介绍云测量的常用遥感手段,分析太赫兹波段大气吸收谱线以及云粒子对太赫兹波的散射特性。在此基础上结合太赫兹波自身所具有的特点,通过与传统云探测技术手段进行对比,分析星载太赫兹雷达测云的优势。最后给出星载太赫兹测云雷达的辐射源可行性分析。

复杂运动目标ISAR成像技术进展与展望

逆合成孔径雷达成像是宽带雷达实现目标信息获取和精细描述的重要途径,但在成像过程中存在复杂运动导致散焦和成像分辨率不高两个难题。针对目标复杂运动导致成像散焦问题,本文总结了微动对雷达波调制、进动目标成像、三维运动成像、分离部件成像等技术现状;针对成像分辨率不高问题,分析了多频段宽带回波相参配准、融合成像等技术进展。本文介绍了雷达成像新技术,为解决上述两个难题带来新的思路和途径,其中,雷达关联成像不依赖于雷达与目标的相对运动,可避免成像的复杂运动补偿;太赫兹雷达成像容易实现大带宽和窄波束,获得目标精细雷达像。最后对新兴技术的难点和发展趋势进行了展望。

太赫兹雷达反等离子体隐身研究

针对等离子体隐身目标的探测问题,从等离子体隐身机理和太赫兹(THz)频段高频、宽频带的反隐身特性出发,分析了太赫兹波反等离子体折射隐身和吸收隐身的可行性和优越性,建立了一种内封闭式等离子体隐身的理论模型,并采用分层介质方法分析计算了太赫兹波在内封闭式等离子体模型中的传输特性。结果表明,太赫兹波可以穿透一定密度和厚度的等离子体且能量衰减很小,使反射波增强,增大了等离子体隐身目标的RCS和有效探测等离子体隐身目标的概率,为太赫兹雷达反等离子体隐身设计提供理论依据。

太赫兹合成孔径雷达成像运动补偿算法

合成孔径雷达(SAR)成像理论分析和工程经验表明当雷达平台的运动误差幅度达到亚波长量级时,会影响图像的聚焦质量。相对传统微波SAR,太赫兹合成孔径雷达(THz-SAR)工作在波长更短的太赫兹频段,对搭载雷达平台的稳定性要求更苛刻,需要达到微米级的控制和测量精度,目前的平台控制和测量技术还不能满足要求。该文提出一种基于回波数据的THz-SAR成像运动补偿算法,通过惯性测量单元输出的姿态信息完成由运动误差引起的距离徙动的校正,结合天线方向图和粗聚焦图像中特显点的最大幅值估计最优位置并构建理想回波。利用实际回波和理想回波数据提取由平台运动误差引起回波的相位误差并进行补偿,有效地实现了THz-SAR高分辨率成像。采用中心频率0.2 THz的SAR系统进行室外车载实验,对目标进行2维高分辨成像,得到角反射器和金属条的SAR图像。实验结果验证了所提运动补偿算法的正确性和有效性。

太赫兹成像雷达技术发展与制导应用探讨

太赫兹波是频段介于红外光和毫米波之间的电磁辐射,处于电子学向光学的过渡区域,兼顾了微波穿透特性和红外线成像分辨力高的特点,在雷达、宽带通信、安全探测和遥感侦察等军事领域具有巨大的潜在应用前景。本文介绍了太赫兹成像雷达的技术特点,结合导弹制导的应用要求和技术发展现状,重点分析了太赫兹成像雷达技术应用于制导的可行性,并对相关问题进行了初步探讨。

太赫兹技术空间应用进展分析与展望

太赫兹波处于10^(11)~10^(13)Hz,介于微波和远红外之间,是极具研究和开发价值的新频率资源。近年来,随着空间载荷技术的飞速发展,太赫兹频段的空间载荷所表现出来的高分辨率性能和轻小型化特点更是让人叹服,由于国内外研究机构越来越重视太赫兹技术,太赫兹空间载荷系统方面的开发和应用研究获得了极大的发展。文中详细介绍了国内外对太赫兹技术的空间应用,并且指出了发展方向。

太赫兹空间应用研究与展望

近年来,我国在空间技术领域取得了举世瞩目的成就,多项技术已经达到国际先进甚至领先水平。要保持我国在空间领域的优势地位,必须加强适用于空间技术及应用的新方法、新手段。太赫兹(THz)技术为空间技术的发展提供了新的途径,因此对THz波空间应用技术进行研究非常必要。文章介绍了THz波的性质及特点,综述了THz技术在雷达、通信、遥感及航天工业等方面的应用,并对THz波在空间应用领域进行了展望,希望能够促进THz技术在该领域的研究及应用技术的进步。

无人机载太赫兹合成孔径雷达成像分析与仿真

将太赫兹合成孔径雷达与无人机相结合,详细分析了其技术特点,重点研究了合成孔径雷达多个典型频段平均功率、理论方位向分辨力、最大距离徙动分量、条带宽度与其他关键参数的关系,给出了太赫兹合成孔径雷达的适用条件。针对低空无人机载平台、点阵目标,采用距离多普勒算法进行成像仿真,取得名义空间分辨力为0.3 m×0.3 m的高分辨力图像。