Comparative Analysis of Monostatic and Bistatic RCS Characteristics for Typical Corner Reflectors

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.01.007

Abstract

Abstract:

The radar corner reflector play an important role in ship target defense. How to effectively resist the interference of corner reflectorsis a current research challenge. A typical octahedral corner reflector is selected， and the distribution and statistical characteristics of monostatic and bistatic RCS for single corner reflector and corner reflector array are compared and analyzed through electromagnetic calculation and anechoic chamber experiment in spatial domain and polarization domain. The influence of the geometric relationship between bistatic radar and corner reflector on the RCS of the corner reflector is summarized. The results show that the bistatic RCS of the octahedral corner reflector is much smaller than that of monostatic RCS under the condition of large range bistatic angle， and the mean difference is about 30 dB. Reasonable deployment of bistatic radar can reduce the influence of corner reflector interference effectively， which is useful for resisting the interference of corner reflectors through bistatic radar.

Key words: corner reflector, bistatic radar, radar cross section（RCS）, statistical properties

摘要：

角反射器在舰船目标防御中发挥重要作用，如何有效对抗角反射器干扰是当前的研究难题。以典型八面体角反射器为研究对象，通过电磁计算和暗室测量对比分析了单个角反射器、角反射器阵列单/双基地RCS（radar cross section）空域、极化域分布特性以及统计特性，揭示了双基地雷达与角反射器之间的几何关系对角反射器RCS的影响规律，结果表明在大范围双基地角条件下,八面体角反射器双基地RCS远小于单基地RCS，均值相差约30 dB。适当部署双基地雷达可有效降低角反射器干扰影响，对双基地雷达抗角反射器干扰有参考意义。

关键词: 角反射器, 双基地雷达, 雷达散射截面, 统计特性

CLC Number:

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Figures/Tables 12

Fig. 1 Simulation diagram of corner reflector

Table 1 Electromagnetic simulation parameter setting of single corner reflector and corner reflector array

参数		取值	备注
雷达频率/GHz		8~12
频率间隔/GHz		0.5
极化方式		HH
角反射器尺寸a/m		1
角反阵列尺寸/m		60	间距30
单基地	俯仰角θ/（°）	30~60	步进1
单基地	方位角φ/（°）	0~360	步进5
双基地	入射俯仰角θ/（°）	30~60	步进1
	入射方位角φ/（°）	0~90	步进5
	接收俯仰角θ/（°）	30~60	步进1
	接收方位角φ/（°）	0~360	步进5

Fig. 2 Single and bistatic RCS distribution of single corner reflector

Fig. 3 Single and bistatic RCS distribution of corner reflector array

Table 2 Setting of electromagnetic simulation parameters for RCS polarization characteristics of single corner reflector

参数		取值	备注
雷达频率/GHz		10
极化方式		全极化
角反射器尺寸a/m		1
双基地	入射俯仰角θ/（°）	0~90	步进1
	入射方位角φ/（°）	0~90	步进1
	接收俯仰角θ/（°）	0~90	步进1
	接收方位角φ/（°）	0~360	步进1

Fig. 4 Statistical results of polarization characteristics of corner reflector bistatic RCS

Fig. 5 Single and bistatic RCS statistical distribution of single corner reflector

Fig. 6 Single and bistatic RCS statistical distribution of corner reflector array

Table 3 Setting of electromagnetic simulation parameters for RCS polarization characteristics of single corner reflector

参数		取值
雷达频率/GHz		10
极化方式		HH
角反射器尺寸a/m		0.15
单基地	俯仰角θ/（°）	45
单基地	方位角φ/（°）	-90~90
双基地	入射俯仰角θ/（°）	45
	入射方位角φ/（°）	-90
	接收俯仰角θ/（°）	45
	接收方位角φ/（°）	-90~90

Fig. 7 Single corner reflector measurement experiment in anechoic chamber

Fig. 8 Comparison of scattering characteristics of single corner reflector

Fig. 9 Comparison for statistical distribution of corner reflector simulation results and experimental results

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