基于光波分復用真時延的波束形成網(wǎng)絡的設計與實現(xiàn).pdf

1、光控相控陣天線系統(tǒng)，采用光真時延遲線技術實現(xiàn)天線單元間的微波光子移相，可以有效地抵消孔徑渡越時間對雷達帶寬的限制，從而實現(xiàn)天線波束寬帶寬角度掃描。使用光真時延遲線技術實現(xiàn)的光波束形成網(wǎng)絡具有大瞬時帶寬、低損耗、無波束偏斜等一系列優(yōu)點。
　　本文提出了一種新穎的多通道多比特可編程的波束形成網(wǎng)絡。首先介紹了光波束形成網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀，指明了光控相控陣雷達的發(fā)展趨勢。其次，從理論上分析了相控陣天線波束掃描原理，探討了光真時延遲線對微波移相

2、的補償技術。最后，提出了兩種基于光波分復用結(jié)構(gòu)的波束形成網(wǎng)絡，分別從光纖延遲線的設計需求，高精度光纖延遲線的制作，真時延遲單元的性能測試和波束形成網(wǎng)絡的性能測試等四個方面開展深入的研究工作。
　　具體研究內(nèi)容從以下四個方面展開：
　?。?）對比分析了光波束形成網(wǎng)絡的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。通過對最新研究動態(tài)的跟蹤，指出大型相控陣天線系統(tǒng)的集成化方案和全光控相控陣雷達的研制是未來光控相控陣雷達的兩個重要研究方向。
　?。?）理論

3、分析了相控陣天線的波束掃描原理，指出了傳統(tǒng)相控陣天線的孔徑效應問題，并給出了利用光纖真時延遲線補償技術的解決方案以及光波束形成網(wǎng)絡的基本框架，探討了一下光控相控陣天線系統(tǒng)中天線單元數(shù)目對方向圖的影響。
　?。?）提出了基于密集波分復用器的光波束形成網(wǎng)絡，詳細介紹了高精度光纖延遲線的制作流程，利用精密反射儀實現(xiàn)真時延遲單元光纖延遲線的在線制作和測量，通過矢量網(wǎng)絡分析對整個波束形成網(wǎng)絡的插入損耗和真時延遲進行測量，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對方向