(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211042513.X (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 西安空间无线电技 术研究所 地址 710100 陕西省西安市长安区航天基 地东长安街504号 (72)发明人 雷红文　吴涛　彭文灿　李财品　 李东涛　李渝　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 专利代理师 陈鹏 (51)Int.Cl. G06F 17/10(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06T 17/20(2006.01) (54)发明名称 一种谐波雷达非线性目标散射截面积计算 方法 (57)摘要 本发明提供了一种谐波雷达非线性目标散 射截面积计算方法， 包括以下步骤： 建立非线性 目标谐波散射面电流元模型； 获取谐波雷达入射 电磁波参数和待求非线性目标参数； 利用待求非 线性目标参数和入射电磁波参数， 结合非线性目 标谐波散射面电流元模型计算待求非线性目标 表面激发三次谐波散射的感应电流密度； 采用面 元法建立待求非线性目标表面模 型， 使用三角形 面元对待求非线性目标表面进行网格划分， 采用 数值方法对 各三角形面元进行积分， 计算待求非 线性目标的三次谐波散射电场强度； 计算非线性 目标谐波散射面积。 本发明通过考虑微观非线性 伏安特性建立非线性目标散射面电流元模型， 为 谐波雷达非线性目标散射特性计算提供了一种 有效方法。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115510368 A 2022.12.23 CN 115510368 A 1.一种谐波雷达非线性目标散射截面积计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)建立非线性目标三次谐波散射 面电流元模型； (2)获取谐波雷达入射电磁波参数和待求非线性目标参数， 所述入射电磁波参数包括 入射电磁波角频率和入射电磁波电场强度； (3)利用入射电磁波参数和待求非线性目标参数， 结合非线性目标三次谐波散射面电 流元模型计算待求非线性目标表面激发三次谐波散射的感应电流密度； (4)采用面元法建立待求非线性目标表面模型， 使用规则形状面元对待求非线性目标 表面进行网格划分； (5)设置参考点， 根据入射电磁波参数和待求非线性目标表面激发三次谐波散射的感 应电流密度， 采用数值方法对各面元进行积分， 计算待求非线性 目标的三次谐波散射电场 在参考点处的电场强度； (6)根据待求非线性目标的三 次谐波散射电场在参考点处 的电场强度和入射电磁波电 场强度计算非线性目标三次谐波散射 面积。 2.根据权利要求1所述的一种谐波雷达非线性目标散射截面积计算方法， 其特征在于， 所述非线性目标为金属目标， 包括金属1和金属2， 金属1和金属2之间有绝 缘层。 3.根据权利要求2所述的一种谐波雷达非线性目标散射截面积计算方法， 其特征在于， 所述待求非线性目标参数包括金属1势垒高度、 金属2 势垒高度和绝 缘层厚度。 4.根据权利要求3所述的一种谐波雷达非线性目标散射截面积计算方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中， 非线性目标三次谐波散射 面电流元模型 具体为： D＝4 π s(2m)0.5/h V0＝EiΔl 其中， J3为非线性目标表面激 发三次谐波散射的表面电流密度， m为电子质量， e0为电子 电量， h为普朗克常数， 为金属1势垒高度， 为金属2势垒高度， s为绝缘层厚度， K为电导 率温度系数， Δl为趋肤深度， ω0为入射电磁波的角频率， μ为金属目标的磁导率， γ为金属 目标的电导 率， Ei为入射电磁波到 达金属目标表面的电场强度。 5.根据权利要求4所述的一种谐波雷达非线性目标散射截面积计算方法， 其特征在于， 所述步骤(5)中， 计算待求 非线性目标的三次谐波散射电场在参考点处的电场强度， 具体通 过以下表达式进行计算：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115510368 A 2其中， 为待求非线性目标的三次谐波散射电场在参考点处的电场强度， j为虚数单 位， k为入射电磁波的波数， Z为真空中电磁波的阻抗， e为自然对数， r为待求非线性目标表 面到参考点的距离， π为圆周率常数， |Ei|为入射电磁波到达金属目标表面的电场强度的模 值， S为待求非线性目标的表面积， Jm3为目标表面第m个面元激发三 次谐波散射的表面电流 密度， k3为三次谐波的波数， 为第m个面元散射的三次谐波的波矢， 为第m个面元到参考 点的位置 矢量。 6.根据权利要求5所述的一种谐波雷达非线性目标散射截面积计算方法， 其特征在于， 所述步骤(6)中， 根据待求非线性目标的三次谐波散射电场在参考点处的电场强度和入射 电磁波电场强度计算待求非线性目标三次谐波散射 面积， 具体通过以下表达式计算： 其中， σ3为待求非线性目标三次谐波散射 面积。 7.根据权利要求1～6之一所述的一种谐波雷达非线性目标散射截面积计算方法， 其特 征在于， 所述 规则形状面元为 三角形面元。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115510368 A 3