1. 光滑版結(jié)構(gòu)目標(biāo)建模與散射回波計(jì)算

1.1 回波背景結(jié)構(gòu)——光滑表面圓板

圖 1. 光滑表面圓板

圖 1. 光滑表面圓板用來作為細(xì)微結(jié)構(gòu)的背景，圓板半徑 62.5px，厚度為 2mm。

2. 光滑表面圓板結(jié)構(gòu)仿真與特性分析

仿真參數(shù)設(shè)定中，帶寬均為40GHz,通過分別改變方位、俯仰角，以及觀測平面，利用

控制變量法來分析細(xì)微結(jié)構(gòu)特性。

通過對太赫茲雷達(dá)特性的描述，建立其模板，與實(shí)際檢測到的目標(biāo)進(jìn)行匹配；或者提

出一種描述其成像特性的方法，將實(shí)際成像特性進(jìn)行處理，分析并分類。

2.1 回波背景結(jié)構(gòu)——光滑板

圖所示為光滑表面圓板的成像結(jié)果。帶寬為 40G，頻率范圍為 580-620GHz。視線垂直

于圓板頂端入射，俯仰角為 60°，在距離向所加窗函數(shù)為 Kaiser 窗，成像平面為z = 0平面。當(dāng)方位角為 0°到 359.64°時(shí)（b-a），方位向和距離向均對應(yīng)圓板直徑大小 50mm，圓板邊緣鏡面反射明顯，而圖像中間明顯的圓點(diǎn)是相干斑疊加的結(jié)果，圓點(diǎn)周圍的圓環(huán)是回波隨相對距離大小疊加的周期成像結(jié)果，同時(shí)成像也正好與圓盤垂直照射時(shí)的成像結(jié)果一致；當(dāng)方位角為 0°到 9.64°時(shí)（b-b），成像尺寸與目標(biāo)大小一致，并且近端鏡面反射明顯，而遠(yuǎn)端回波不明顯，方位向存在旁瓣。當(dāng)方位角為 40°到 49.64°（b-c），以及115°到 124.64°（b-d）時(shí), 成像尺寸均與目標(biāo)大小一致，且特性與（b-b）類似，同時(shí)散射點(diǎn)的機(jī)理也相同，且由圓板的對稱性可知其他角度成像結(jié)果與上述結(jié)果相類似。

圖 2. 光滑表面圓板成像結(jié)果十字結(jié)構(gòu)

下圖為方位角 0°~180°，帶寬 25.2GHz，4.8 米距離外的成像，其可以驗(yàn)證以上仿真結(jié)論。

圖 3. 圓形鋁板及其成像

圖 4. 光滑距形板及其成像

當(dāng)入射波與圓板半徑和厚度夾角互余時(shí)，即俯仰角為 85.4°左右時(shí)，會出現(xiàn)十字結(jié)構(gòu)

圖像，且該圖像不會與細(xì)微結(jié)構(gòu)的變化明顯相左。

圖 5. 十字結(jié)構(gòu)入射夾角

如下圖，俯仰角小于 85.4°圓板結(jié)構(gòu)，可以明顯觀測到十字狀結(jié)構(gòu)。

圖 6. 圓板結(jié)構(gòu) 1

圖 7 所示，斜向圓斑應(yīng)該和圓板厚度一致，俯仰角的大小方向決定圓斑傾斜方向：0~90、180~270 向左傾斜； 90~180、270~360 向右傾斜；0、90、270 和 360 度分別為其臨界值，相交為條形色斑，故 0~360 疊加成一斜向十字狀。

圖 7. 小范圍方位角圓板結(jié)構(gòu)

此斑出現(xiàn)的原因與俯仰角相關(guān)，入射波垂直于圓板棱邊切線時(shí)，圓板外壁散射明顯。如圖8，此時(shí)，入射波垂直于圓板棱，又垂直返回，便沒有圓板中心圖像的疊加十字結(jié)構(gòu)也有可能與 CST 軟件仿真平臺的計(jì)算精度，或者軟件本身引起。

圖 8. 圓板結(jié)構(gòu) 2

資料來源：達(dá)索官方