有源定标和无源定标
有源定标和无源定标
外定标方法
2.1 无源定标
定标物包括无源和有源的，无源定标物一般指具有特定几何形状的反射器，主要指金属圆球、角反射器和龙波透镜反射器等[4]，以三角形反射器为例说明无源定标器的原理。三角形反射器是利用三个互相垂直的金属板做成的，如图所示：
图1 角反示意图
Fig 1 Corner reverse diagram
从图中可以看出，无论入射光线从哪个方向入射，出射光线方向一定会沿着入射方向返回。记三角反射器互相垂直的三个面分别为平面X、平面Y、平面Z，记入射光线为矢量r=(r1,r2,r3)。经平面X反射后，光线矢量变为r=(-r1,-r2,-r3)，经平面Y反射后，光线矢量变为r=(-r1,-r2,r3)，经平面Z反射后，光线矢量变为r=(-r1,-r2,-r3)，正好与入射方向相反。由于三角反射器的后向散射在无源定标器里是最强的，因此一般会选择三角反射器用作地面定标器。因为三角反射器的后向散射系数是可以精确计算的，除此之外，三角反射器也有方向图。
典型的三角形角反射器具有如下优点：1、具有较宽的平坦度，指向的影响相对较小；2、同样的物理尺寸能提供最大的雷达截面积值；3、机械结构稳定，有利于提高稳定度。
2.2 有源定标
R.Brunfeld和F.T.Ulaby于1984年完成了第一个实用ARC的设计与制造，该ARC包括发射天线、接收天线、以及连接它们的放大器，结构如图所示：
由图可知，ARC接受到的信号功率为：
其中经ARC接收天线增益后输出的功率，为ARC发射天线增益，为ARC接收天线增益，为雷达发射时天线增益，为雷达接收时天线增益，R为雷达与ARC之间的距离，为雷达发射功率。该能量经放大器放大倍后，再由发射天线发射出去，则雷达接收的功率为：
那么，ARC的RCS可以表示为:
(3)
当ARC收发天线相同时:
(4)
可见，ARC的雷达散射截面(RCS)与其收发天线增益与转发器增益有关，在实际应用中具有以下优点：
（1）由于ARC的放大器增益可以单独的设定，可以得到任意校准大小的RCS（以不超过互耦为限）。
（2）ARC的接收天线与发射天线的极化可独立选取，两者组合，可获得任意极化散射矩阵，这对极化定标十分重要。
（3）ARC的接收天线 与放大器组合经校准，可作为接收机来测量天线方向图。
无源定标器由于它的结构简单、性能稳定、架设方便以及成本低廉，在雷达定标中被广泛应用。但是在一些情况下，无源定标满足不了定标要求，因此需要采用有源雷达校准器。在频率较低时，为了获得足够的RCS和主瓣带宽，角反射器非常大。另外，无源定标器的选频和极化变化特性不是很好。故采用有源定标来作为外定标实验的方法[5]。