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光控相控阵雷达用光纤延迟技术

董鸿  
【摘要】: 光纤作为一种传输媒质,与传统的铜电缆相比具有许多明显的优点,因此,从上个世纪70年代以来,光纤技术不仅在电信等民用领域取得了高速的发展,而且因其保密性好、抗电磁干扰、抗核辐射等能力,以及尺寸小、重量轻等优点,使它也得到了各个发达国家和军方的重视与青睐。 为提高相控阵雷达天线波束扫描的灵活性,减小初始功耗,以及精密控制所需的单元相位和幅度以实现低的空间旁瓣,需要对每一天线单元提供波束(相位)控制信号、极化控制信号和幅度控制信号。采用光纤高速传输这些控制信号,相位稳定性好,可以大幅度减少每一有源单元的电子组件量,简化系统构成,降低雷达成本,减小体积和质量。光纤技术在相控阵雷达的应用还包括用光纤延迟线在光控相控阵雷达波束形成所需的相移。在光控相控阵发射机中采用宽带光纤实时延迟技术进行波束形成,用光纤技术进行天线的灵活遥控。 光控相控阵雷达用光延迟技术主要针对信息对抗方向中光控相控阵雷达系统的需求而立,主要用于光控相控阵雷达系统建立雷达天线自扫描波束形成器,在整个系统中起核心作用,该技术的研制成功可解决光控相控阵雷达的高精度、高动态范围和超宽工作频带等技术问题。 本文研究多个机动目标高精度探测的光控相控阵雷达用实时延时组件,解决器件集成和高精度延时等关键技术,为光控相控阵雷达天线波束形成器提供多位高精度的光纤延迟组件,以满足工程应用需求。 本文主要的研究工作有: 1.介绍光控相控阵雷达基本原理和基本组成,简述光控相控阵雷达的优点及其应用。论述光纤延迟线的工作原理及其在光控相控阵雷达中的应用。 2.分析了射频信号光传输链路的性能,设计了L波段光控相控阵雷达用光纤延迟网络,给出包括光发射模块、光纤延迟模块,光接收模块等功能模块及整个网络的设计及实现方案。 3.重点阐述本光纤延迟网络的外调制偏置点控制技术,超高速光开关级联阵列技术,幅度补偿技术与设计等。 4.对组件样品进行参数测试,各项指标均满足系统指标要求。 论文就通过自主研究和开发光控相控阵雷达光纤延迟线技术,打破了国外在该领域的技术垄断,同时为光控相控阵雷达装备提供支撑技术,应用前景十分广泛。


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