[发明专利]一种等离子腔测试背景消除方法

说明书

本发明公开了一种等离子腔测试背景消除方法，包含：S1，基于宽带扫频测试，分别获取密闭且充满等离子腔中放置目标和不放置目标情况下的电磁散射特性数据；S2，将等离子腔中放置目标和不放置目标情况下的电磁散射特性数据进行矢量相减，进行背景消除处理；S3，将经过背景消除处理后获得的包覆等离子体的目标幅度和相位回波信号，经二维傅里叶变换，获得多路径干扰下的二维散射图像，并提取所述的二维散射图像中强散射点位置；S4，在对应的二维散射图像中强散射点位置处放置金属小球，对之进行宽带扫频标定测试得到多组标定数据，并对二维散射图像进行标定处理，修正多路径耦合对密闭等离子体腔中目标测试的误差。

技术领域

本发明涉及激波等离子散射特性测试领域，特别涉及一种等离子腔测试背景消除方法。

背景技术

当超高速目标飞行于稀薄大气层时，由于目标高超声速飞行对其头部大气压缩等作用，将进一步提高目标周围电子密度，同时将加速大气分子与电子等复合、离解反应，使稀薄大气层内超高速目标的电磁环境更为复杂，等离子体环境导致超高速目标特性发生变化、对探测雷达工作频率选择、参数设计等十分关键。

当前利用实验室内等离子体模拟系统，开展可控的等离子环境下超高速目标电磁特性模拟测量研究是一种有效实用的方法。

因电磁波的发射和接收天线处于密闭腔体外，如何精确测量获取置于充满等离子体的密闭腔体内的超高速目标的电磁散射特性是目前开展等离子环境下目标电磁散射特性模拟测试的难点之一。通过一种基于成像及多点标定方法消除等离子体腔体多路径干扰的方法，可以有效解决以上不足，为临近空间超高速流场模拟及等离子鞘包覆下目标散射特性的测量提供新的手段。

目前，发明专利“一种低温等离子体中电磁波传播特性测试装置”(专利号：CN201610652548.3)中提及采用低气压下辉光放电产生的等离子体内部无电势差的技术，使产生的等离子体稳定期延长，从而利于研究各频段电磁波在等离子体中的传播特性；发明专利“等离子体包覆材料的雷达反射特性测量装置及方法”(专利号：CN201210257142.7)中提及雷达散射截面测量机构固定在微波暗室内，大面积均匀非磁化等离子体产生单元由吸波材料包围在一个空间内，吸波材料有一个窗口，使大面积均匀非磁化等离子体产生单元的被测材料板直面雷达散射截面测量机构，它是一种能够在被测材料表面包覆等离子，并进一步实现等离子厚度可调以及消弱本体的雷达回波反射，从而满足开展等离子包覆材料的雷达反射特性实验测量的装置及方法；发明专利“一种测量脉冲放电等离子体鞘层温度的方法”(专利号：CN201210523847.9)中提及利用光谱法准确的测量出正柱区的气体温度，再利用小孔光阑阴影法，准确的测量放电后激波的波速，再用正柱区温度与激波波速计算出薄鞘层温度。

当前没有见到有关采用基于成像及多点标定方法，开展包覆等离子体超高速目标电磁散射特性测试过程中，消除等离子体腔体内背景及多路径干扰的相关专利。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用扫频成像及多点标定方式开展包覆等离子体的超高速目标电磁散射特性测试方法，利用标定数据消除由密闭腔体带来的多路径干扰，为实现在实验室内进行等离子包覆目标的电磁散射测试背景消除提供基础，为获取等离子环境中目标电磁散射特性地面模拟测量提供手段，进而在实验室内获取等离子包覆目标的电磁散射特性数据。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种等离子腔测试背景消除方法，其特点是，包含如下步骤：

S1，基于宽带扫频测试，分别获取密闭且充满等离子腔中放置目标和不放置目标情况下的电磁散射特性数据；

S2，将等离子腔中放置目标和不放置目标情况下的电磁散射特性数据进行矢量相减，进行背景消除处理；

S3，将经过背景消除处理后获得的包覆等离子体的目标幅度和相位回波信号，经二维傅里叶变换，获得多路径干扰下的二维散射图像，并提取所述的二维散射图像中强散射点位置；