本文首先在 CST(COMPUTER SIMULATION TECHNOLOGY)微波工作室軟件平臺進行CAD 建模，從簡單的單一幾何周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)出發(fā)，再到復(fù)雜的陣列幾何結(jié)構(gòu)，分別建立了典型理想導(dǎo)電體 PEC(PERFECT ELECTRICAL CONDUCTOR)材料下十一種的模型。再利用CST 軟件平臺中的 A（ASYMPTOTC）求解器獲得了周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在太赫茲頻段關(guān)于頻率、方位角、俯仰角的 RCS(RADAR CROSS SECTION)值。接著編寫程序?qū)?RCS 導(dǎo)入 MATLAB生成對應(yīng)的三維矩陣。然后對數(shù)據(jù)進行加窗處理，又建立了基于轉(zhuǎn)臺成像方法的CBP(CONVOLUTION BACK PROJECTION)成像算法，（設(shè)定動態(tài)顯示范圍等。）該方法可獲得周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在二維或者三維多普勒平面的成像結(jié)果,并可用于周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的散射點診斷與分析。而在后續(xù)工作中，通過實驗得到實物模型的 RCS，通過格式轉(zhuǎn)換程序?qū)⑵鋵?dǎo)入 MATLAB 利用算法成像。

1. 陣列周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)目標(biāo)建模與散射回波計算

1.1 圓板結(jié)構(gòu)

a) 特定角度相消特性

(a) 圓形平板周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) CAD 模型 (b) 圓形平板周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成像

圖 1. 1 俯仰角 40°周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

圖 2. 俯仰角 40°不同方位角周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

圖 1. 1、圖可以發(fā)現(xiàn)，在俯仰角 40°下出現(xiàn)了特定角度相消的特性。

b) 相消特性驗證

如圖 3. 俯仰角 30°不同方位角周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所示，當(dāng)俯仰角 30°時，周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)又出現(xiàn)了相消特性。

圖 3. 俯仰角 30°不同方位角周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

每個網(wǎng)孔寬為 1 毫米，孔深 0.7 毫米。其與入射波所成幾何結(jié)構(gòu)如圖 4.。且波長為 0.5mm 左右，為孔寬的一半。

圖 4. 網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)

c) 改變俯仰角成像

但是俯仰角在 30°到 40°之間并沒有出現(xiàn)相消特性，如圖 5 所示。

圖 5. 俯仰角 30°到 40°周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

如圖所示，觀測平面、方位角一定，隨著俯仰角變化，網(wǎng)孔內(nèi)依然會形成一種明顯的角反射結(jié)構(gòu)，而臨界俯仰角分別是 35°。當(dāng)俯仰角為 30°時，如圖(a)所示，4 個內(nèi)壁均會產(chǎn)生強烈反射，且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中間位置幾乎沒有散射成像。當(dāng)俯仰角為 61°時，如圖(b)所示，由于俯仰角大小在不同位置產(chǎn)生的散射疊加強度不同，成像為一種周期結(jié)構(gòu)，且在一些不同位置散射疊加強度卻相同。當(dāng)俯仰角為 90°時，如圖(c)所示，4 個內(nèi)壁反射強度更小，且散射疊加強度也小。`

圖 6. 俯仰角 30°、61°、90°周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

圖為俯仰角 49°到 90°網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的成像變化?？梢姴煌┭鼋窍露啻畏瓷浼盎夭ǒB加會產(chǎn)生不同的成像結(jié)果。

圖 7. 俯仰角 49°到 90°周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

1.2 方板結(jié)構(gòu)

(a) 方形平板周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) CAD 模型 (b) 方形平板周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成像

圖 8. 方板周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

圖 8 為方位角 0°到 24.64°范圍的方板周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其大致可以描述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)幾何特征。

結(jié)論：當(dāng)俯仰角 30°、40°時，可與波長比擬的周期網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了多次反射相消特性。

資料來源：達索官方