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专利名称：X频段吸波涂料吸收性能测量探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雷达吸波涂料吸收性能的测量探头，特别是一种X频段吸波涂料 吸收性能测量探头，通过同轴电缆连接到比值计后即可对吸波涂料进行测量。
背景技术：
隐形技术，即通过利用各种不同的技术手段来降低被对方探测系统发现的概率， 从而由消极被动变成了积极主动，增强了部队的攻击能力和生存能力，同时也提高了对敌 人的威慑力。所以，隐形技术一直是现代军事领域研究的热点和难点。通过外观设计实现隐身性能的效果有限，隐形材料是隐身技术发展的关键，而传 统的吸波涂料吸收性能通过微波暗室进行测量，无法测量出实际战场环境下如温度、湿度 等对隐形材料性能的影响，同时也只限于暗室测量而无法现场实时测量。

发明内容
本发明的目的是克服隐形材料的性能只能在实验室测量的不足，提供一种X频段 吸波涂料吸收性能测量探头，该探头能够有效的模拟自由空间平面电磁波，同时具有很好 的反射系数，经同轴电缆连接到比值计后，可用于对吸波涂料吸收特性的现场检验与研究。为了达到上述目的，本发明的构思是喇叭天线的接口是标准的矩形波导，通过波 导同轴转换器与同轴电缆相连，喇叭天线可提供一定的增益，同时辐射出一定的能量，经过 喇叭天线与盒式天线之间的波导不连续性而产生高次模，适当的选择盒式天线高度使电磁 波在传播过程中只有三次模式，然后适当的选取盒式天线的长度，使传播的电磁波主模与 三次模在盒式天线的端口处叠加而产生出自由空间平面波。根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案
一种X频段吸波涂料吸收性能测量探头，包括喇叭天线部分、盒式天线部分以及前后 端法兰盘。其特征在于所述喇叭天线部分的前端经所述盒式天线部分连接前法兰盘，而后 端经一个喇叭天线接口连接后法兰盘；所述喇叭天线接口是X频段的标准矩形波导WR-90， 其长度为12mnTl8mm。所述后法兰盘为与标准矩形波导WR-90相对应的标准法兰盘FBP100 ； 所述喇叭天线部分的长度为37. 5mnT40mm，喇叭口径宽度为37. 8mnT38. 5mm。所述盒式天线 部分是一个长度为35mnT36. 5mm、宽度为52. 8mnT53. 2mm的矩形盒式天线，该盒式天线末端 连接的所述前法兰盘是一个口径面积为72mmX 10. 16mm的矩形法兰盘，其厚度为4mnT6mm。 本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点 本探头引入了高次模分量，使得口径电场分布具有范围大，均值高，波动小的特点。准 平面波区域占口径42%，比原X波段探头扩大了 75%。并且新型探头尺寸比原X波段探头更 加小巧，方便携带及户外测量。


图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的一个实施例结构尺寸示意图； 图3为本发明所仿真的喇叭H面上电场分布图； 图4为本发明所仿真的喇叭H面上磁场分布矢量图； 图5为本发明所仿真的喇叭口径处归一化场强分布图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的优选实施例进行说明。实施例一见图1。本X频段吸波涂料吸收性能测量探头，包括喇叭天线部分③、 盒式天线部分④以及前后端法兰盘①⑤，所述喇叭天线部分③的前端经所述盒式天线部 分④连接前法兰盘⑤，而后端经一个喇叭天线接口②连接后法兰盘①；所述喇叭天线接口 ②是X频段的标准矩形波导WR-90，其长度为12mnTl8mm。所述后法兰盘①为与标准矩形 波导WR-90相对应的标准法兰盘FBP100 ；所述喇叭天线部分③的长度为37. 5mnT40mm， 喇叭口径宽度为37. 8mnT38. 5mm。与喇叭天线部分③相连的盒式天线部分④为长度为 35mnT36. 5mm,宽度为52. 8mnT53. 2mm的矩形盒式天线。该盒式天线末端接一个口径面积为 72mmX10. 16mm，厚度为4mnT6mm的矩形法兰盘。其中，喇叭天线部分③提供电磁波发射所 需的增益。通过喇叭天线部分③和盒式天线部分④之间的波导不连续性产生三次模。传播 的电磁波主模与三次模在盒式天线的端口处叠加便可产生出自由空间平面波。而前端法兰 盘⑤的加入则可以在减少波导管外表面感应电流的同时增大同被测涂层的接触面积。实施例二 见图2。根据实施例一的尺寸要求范围，本实施例优选的具体尺寸如 下喇叭天线接口②选取X频段的标准矩形波导WR-90，其长度为15mm。后端法兰盘①为 标准法兰盘FBP100，与该矩形波导相连。喇叭天线部分③长度为38. 5mm，喇叭口径宽度 为38. 3mm。与喇叭天线部分③相连的矩形盒式天线部分④的长度、宽度分别为35. 8mm和 52. 9mm。盒式天线部分④末端接的前端法兰盘⑤为一个口径面积为72mmX10. 16mm，厚度 为5mm的矩形法兰盘。具体工作原理如下信号源产生的电磁波通过波导同轴转换器进入 探头，经过喇叭天线部分③得到一定的增益，之后电磁波传播到喇叭天线部分③与盒式天 线部分④之间连接处时，会因为波导的不连续性而激发产生出高次模式，通过计算和仿真 优化合理选取盒式天线部分④的长度和宽度，使电磁波在传播过程中只有三次模式，而不 会有其他更高的传播模式，进而传播中的电磁波主模与三次模式在盒式天线部分④的端口 处叠加后模拟出自由空间平面波。实施例二的实验结果实验结果分别见图3、图4和图5。其中由图5可以明显的 看出喇叭探头口径处归一化场强在归一化喇叭口宽度为0. 3^0. 7范围内近似为准平面波 分布。
权利要求
1.一种X频段吸波涂料吸收性能测量探头，包括喇叭天线部分③、盒式天线部分④ 以及前后端法兰盘①、⑤，其特征在于所述喇叭天线部分③的前端经所述盒式天线部分④ 连接前法兰盘⑤，而后端经一个喇叭天线接口②连接后法兰盘①；所述喇叭天线接口②是 X频段的标准矩形波导WR-90，其长度为12mnTl8mm ；所述后法兰盘①为与标准矩形波导 WR-90相对应的标准法兰盘FBPlOO ；所述喇叭天线部分③的长度为37. 5mnT40mm，喇叭口径 宽度为37. 8mnT38. 5mm，该喇叭天线部分③提供电磁波发射所需的增益。
2.根据权利要求1所述的X频段吸波涂料吸收性能测量探头，其特征在于，所述盒式 天线部分④是一个长度为35mnT36. 5mm、宽度为52. 8mnT53. 2mm的矩形盒式天线，该盒式天 线末端连接的所述前法兰盘⑤是一个口径面积为72mmX10. 16mm的矩形法兰盘，其厚度为 W6mm ；传播的电磁波主模与三次模在该盒式天线的端口处叠加产生出自由空间平面波； 而前法兰盘⑤在减少波导管外表面感应电流的同时增大同被测涂层的接触面积。
全文摘要
本发明公开了一种X频段吸波涂料吸收性能测量探头。它包括喇叭天线部分、盒式天线部分以及前后端法兰盘。所述喇叭天线部分的前端经所述盒式天线部分连接前法兰盘，而后端经一个喇叭天线接口连接后法兰盘；所述喇叭天线接口是X频段的标准矩形波导WR-90，其长度为12mm~18mm。所述后法兰盘为与标准矩形波导WR-90相对应的标准法兰盘FBP100；所述喇叭天线部分的长度为37.5mm~40mm，喇叭口径宽度为37.8mm~38.5mm。所述盒式天线部分是一个长度为35mm~36.5mm、宽度为52.8mm~53.2mm的矩形盒式天线，该盒式天线末端连接的所述前法兰盘是一个口径面积为72mm×10.16mm的矩形法兰盘，其厚度为4mm~6mm。信号源发射信号后经过定向耦合器传到喇叭探头，喇叭模拟自由平面波传播到待测材料上，经反射后耦合到比值计，根据反射的信号强弱即可测量出吸波材料的吸收性能。本发明经同轴电缆连连接到比值计后即可做为雷达吸波涂料的现场测量仪。
文档编号G01N22/00GK102135504SQ201010610750
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者徐得名, 李华, 沙正国, 郭寅生, 颜锦奎 申请人:上海大学