【摘要】 利用矢量网络分析仪、两个标准喇叭天线和功率放大器，在南京信息工程大学微波暗室中设计了RCS测量系统。

在南京信息工程大学的微波消声室中对冰粒进行了雷达截面（RSC）测量。利用微波相似理论将颗粒尺寸从微米级扩大到毫米级，并将测试频率从94 GHz降低到10 GHz[1-3]。

 

使用矩量法对单个金属球、单个介电球以及球形和非球形介电粒子群验证了微波相似理论。 94 GHz 处的检索结果与理论结果之间的差异分别为 0.016117%、0.0023029%、0.027627% 和 0.0046053%。

 

我们提出了一种基于矢量网络分析仪获得的S21参数来测量室内冰粒RCS的装置。根据测得的校准材料（金属板）的S21参数及其相应的理论RCS值，在10 GHz下反演了球形特氟龙粒子群和长方体蜡烛粒子群的RCS值。在这种情况下，特氟龙粒子群和长方体蜡烛群的检索结果与理论结果之间的差异分别为 12.72% 和 24.49%。

 

利用矢量网络分析仪、两个标准喇叭天线和功率放大器，在南京信息工程大学微波暗室中设计了RCS测量系统。利用微波相似理论，克服了产生微米级尺寸冰粒的问题。

 

我们通过研究单个金属球、单个介电球以及球形和非球形介电粒子群，使用矩量法验证了微波相似理论。为了进行校准，我们使用了四块不同尺寸的金属板。然后基于微波相似理论建立了冰粒子的等效模型（使用聚四氟乙烯粒子群和长方体蜡烛群）。

 

检索到的特氟龙颗粒的 RCS 为 –4.26 dBm2，通过矩量法计算出的更真实的值为 –4.78 dBm2（即相差 12.72%）。长方体蜡烛群的检索和计算的 RCS 值分别为 4.46 和 5.68 dBm2 （即相差 24.49%）。

 

1.D. R. Dowling and F. R. Lawrence, Journal of Applied Meteorology 29, 970 (1990).

2.P. Kollias, E. E. Clothiaux, M. A. Miller, B. A. Albrecht et al., Bull. Amer. Meteor. Soc. 1608 (2007).

3.R. M. Lhermitte, J. Atmos. Oceanic Tech. 4, 36 (1987).

 

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