光控相控陣列系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)相控陣雷達雖然具有眾多的技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)性能優(yōu)勢，但是由于受到陣列孔徑渡越時間的限制，故它只能在相對窄的信號帶寬下工作，從而限制了相控陣雷達在復(fù)雜環(huán)境中和高性能要求領(lǐng)域的應(yīng)用。而光控相控陣雷達采用光電子技術(shù)，通過光延時方法來抵消孔徑渡越時間，使用光波束形成網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)相控陣的波束形成與掃描，所以它具有大瞬時帶寬掃描工作的能力，甚至能夠工作在超寬帶下；同時也可以使得相控陣雷達小型化，以及具有強的抗電磁干擾的能力。因此，光控相控陣雷達能夠適應(yīng)和

2、滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭對雷達全方位、高性能的發(fā)展要求，成為相控陣雷達發(fā)展的一個重要方向。 在光控相控陣雷達系統(tǒng)中，主要是通過引入光真實時延(OTTD)技術(shù)改善普通相控陣雷達諸多性能，所以光控相控陣雷達系統(tǒng)研究屬于電子學與光學相互交叉的綜合性研究領(lǐng)域，同時也是部件技術(shù)研究與系統(tǒng)性能研究緊密結(jié)合的系統(tǒng)性研究課題。由于采用光電子技術(shù)，須先將雷達信號經(jīng)過激光器或調(diào)制器完成電光變換后，由光纖傳輸，再經(jīng)過OTTD單元，并在光探測器中完成光電變換，在整

3、個光傳輸和分配過程中，雷達信號必將受到來自光路噪聲或干擾的進一步污染，從而產(chǎn)生某些畸變和失真，結(jié)果必然對陣列系統(tǒng)的性能指標、方向特性和陣列系統(tǒng)的信號處理產(chǎn)生影響。 本文立足于光控相控陣實驗系統(tǒng)的研制，在國內(nèi)首次系統(tǒng)地對光控相控陣列系統(tǒng)與理論及其涉及的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，取得的主要成果和創(chuàng)新性體現(xiàn)在如下幾個方面： (1)、建立了光控相控陣列的矢量數(shù)值仿真模型，理論分析了影響陣列瞬時帶寬的因素，并對波束展寬與帶寬的關(guān)系進行了

4、研究。 (2)、提出了基于偏移和旁瓣電平相結(jié)合的陣列子陣劃分方法。 (3)、研究了光路傳輸特性及其一致性、噪聲特性和非線性特性對陣列方向圖與系統(tǒng)脈沖壓縮性能的影響。 (4)、建立了光開關(guān)時延網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學模型，并研究了開關(guān)延時網(wǎng)絡(luò)對陣列方向圖與系統(tǒng)脈沖壓縮性能的影響。 (5)、分析了光控陣列系統(tǒng)的噪聲和動態(tài)范圍性能，并提出了光控相控陣列收發(fā)共用OTTD單元的六種系統(tǒng)構(gòu)成結(jié)構(gòu)。 此外，本文在總結(jié)相控陣雷