18620856065
索 取 报 价
资   讯   中   心

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2025-02-26 | 156 次浏览 | 分享到:

本文首先在 CST(COMPUTER SIMULATION TECHNOLOGY)微波工作室软件平台进行CAD 建模,从简单的单一几何周期网状结构出发,再到复杂的阵列几何结构,分别建立了典型理想导电体 PEC(PERFECT ELECTRICAL CONDUCTOR)材料下十一种的模型。再利用CST 软件平台中的 A(ASYMPTOTC)求解器获得了周期网状结构在太赫兹频段关于频率、方位角、俯仰角的 RCS(RADAR CROSS SECTION)值。接着编写程序将 RCS 导入 MATLAB生成对应的三维矩阵。然后对数据进行加窗处理,又建立了基于转台成像方法的CBP(CONVOLUTION BACK PROJECTION)成像算法,(设定动态显示范围等。)该方法可获得周期网状结构在二维或者三维多普勒平面的成像结果,并可用于周期网状结构的散射点诊断与分析。而在后续工作中,通过实验得到实物模型的 RCS,通过格式转换程序将其导入 MATLAB 利用算法成像。

 

1. 阵列周期网状结构目标建模与散射回波计算

1.1 圆板结构

a) 特定角度相消特性

 

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

(a) 圆形平板周期网状结构 CAD 模型 (b) 圆形平板周期网状结构成像

1. 1 俯仰角 40°周期网状结构

 

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

2. 俯仰角 40°不同方位角周期网状结构

1. 1、图可以发现,在俯仰角 40°下出现了特定角度相消的特性。

 

b) 相消特性验证

如图 3. 俯仰角 30°不同方位角周期网状结构所示,当俯仰角 30°时,周期网状结构又出现了相消特性。

 

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

3. 俯仰角 30°不同方位角周期网状结构

 

每个网孔宽为 1 毫米,孔深 0.7 毫米。其与入射波所成几何结构如图 4.。且波长为 0.5mm 左右,为孔宽的一半。

 

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

4. 网孔结构

 

c) 改变俯仰角成像

但是俯仰角在 30°到 40°之间并没有出现相消特性,如图 5 所示。

 

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

5. 俯仰角 30°到 40°周期网状结构

 

如图所示,观测平面、方位角一定,随着俯仰角变化,网孔内依然会形成一种明显的角反射结构,而临界俯仰角分别是 35°。当俯仰角为 30°时,如图(a)所示,4 个内壁均会产生强烈反射,且网状结构中间位置几乎没有散射成像。当俯仰角为 61°时,如图(b)所示,由于俯仰角大小在不同位置产生的散射叠加强度不同,成像为一种周期结构,且在一些不同位置散射叠加强度却相同。当俯仰角为 90°时,如图(c)所示,4 个内壁反射强度更小,且散射叠加强度也小。`

 

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

6. 俯仰角 30°、61°、90°周期网状结构

 

图为俯仰角 49°到 90°网状结构的成像变化。可见不同俯仰角下多次反射及回波叠加会产生不同的成像结果。

 

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

7. 俯仰角 49°到 90°周期网状结构

 

1.2 方板结构

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

CST的太赫兹雷达周期网状结构成像仿真与特性分析 

(a) 方形平板周期网状结构 CAD 模型 (b) 方形平板周期网状结构成像

8. 方板周期网状结构

 

8 为方位角 0°到 24.64°范围的方板周期网状结构,其大致可以描述网状结构几何特征。

结论:当俯仰角 30°、40°时,可与波长比拟的周期网状结构出现了多次反射相消特性。

 

资料来源:达索官方


 主 营 产 品
cst
Abaqus
Powerflow
Xflow
simpack
CATIA
最 新 内 容
热 门 文 章
知 识 科 普
方 案 解 析
  • 汽车交通
  • 风能电源
  • 船舶机械
  • 生物医疗
  • 土木建筑
  • 新能源
  • 高科技