光控相控阵雷达及信号光接收实现技术（可复制论文）.pdf

摘要传统相控阵雷达虽然具有众多的技术和战术性能优势,但是由于受到阵列孔径渡越时间的限制,只能在相对窄的信号带宽下工作,从而限制了相控阵雷达在高技术、高性能要求领域的应用。而光控相控阵雷达采用光电子技术,通过光实时延迟的方法来抵消孔径渡越时间,可以实现相控阵雷达的宽带宽角扫描;同时也可以使得相控阵雷达小型化,并具有强的抗电磁干扰的能力;另外,由于光纤传输具有损耗低、频带宽等固有优点,采用光纤连接雷达天线和雷达控制中心,可以使两者的距离较采用同轴电缆有较大的提高,更有利于保护雷达控制中心。因此,光控相控阵雷达能够满足现代战争对雷达全方位、高性能的发展要求,成为相控阵雷达发展的一个重要方向。本文着重在相控阵雷达系统的基本原理和有关性能参数分析的基础上,建立了光控相控线性阵列的数学模型。针对ǘ涡藕牛邢秆芯苛斯饪叵嗫卣蟮乃时带宽问题和子阵数问题,分析了光控相控阵列方向图偏移与信号带宽及子阵数的关系,光控相控阵列方向图主瓣展宽与带宽的关系,方向图旁瓣电平与子阵数的关系,脉冲压缩与信号带宽及子阵数的关系,完成了相应的仿真,通过与普通相控阵的对比,总结出了光控相控阵相对于传统相控阵的巨大优势。ǘ喂饪叵嗫卣罄状锕饬绰返氖迪址桨敢彩潜疚牡穆凼龆韵蟆1疚亩怨馐发系统和光实时延迟线结构的实现方案进行了论述,并对相关器件进行了介绍,对ǘ喂饬绰方辛撕苡谐尚У奶剿鳌本文还论述了光接收机前置放大器,包括前置放大器的性能参数、电路类型的选择和前置放大器的设计等。主要介绍了分立元件设计放大器的相关理论、方法和步骤,采用抡嫒砑苑糯笃鹘蟹抡妫朔椒ḿ虻ナ视茫浞抡娼峁与实际吻合较好。放大器稳定是首要条件,匹配网络和偏置网络设计的好坏直接关系到放大器的性能,放大器的各个性能指标的最佳值是不能兼得的,具体设计过程中应适当地折衷。同时,文中给出了结合相关理论设计出的具有较大顾醯愕牡驮肷糯器,并给出了相应的实验结果和测试曲线。关键词:光控相控阵雷达,瞬时带宽,脉冲压缩,前置放大器,光实时延迟线
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、有关光电子技术的发展现状、光控相控阵雷达及其特点、光控相控阵雷达技术的国内外研究现状,最后是全文内容安排。雷达作为现代战争中通信、指挥、控制和情报收集系统中的重要手段,必须具有能够同时对多目标实施搜索、截获、跟踪、识别及武器制导或火控等功能,而近年来随着航天技术与导弹技术的高速发展,对雷达系统的功能提出更高的要求,如要求雷达能监视和跟踪距离更远、速度更快和数量更多的目标,而且天线波束指向应能灵活等,常用的机械扫描式雷达由于采用传统的机电伺服控制械扫描椒ǖ贾吕状锝峁贡恐睾头从λ俣嚷薹阏庑┮G螅谖⒉相控阵技术的相控阵雷达借助有源相控阵天线实现了微波雷达波束的无惯性电扫描,能有效的实现这些目标。相控阵雷达的出现,堪称雷达体制的重大突破。相控阵是通过控制各天线元的微波信号的相位延时来控制天线的波束形成和波束扫描,因而具有诸如无物理运动的转向、高的二维扫描灵活性以及极准确的波束指向等特点,在雷达和通信等领域显得越来越重要。相控阵雷达因其拥有众多的技术优势,如波束无惯性快速灵活扫描、多波束、波束赋形、波束自适应、窄波束、低和超低旁瓣、能够应用空时信号处理、能够实现超分辨、辐射功率大、可靠性高、抗电磁干扰芰ν怀龅龋沟盟靡允迪侄喙δ堋⒍愿抖嗄勘辍探测高速高性能及超远距离目标、高精度获取目标信息参数和用于电子对抗目前,相控阵技术已逐渐广泛应用于搜索、引导、火控及制导等各种战术雷达和着陆、气象等民用雷达。但是一方面由于传统相控阵的电子波束形成网络体积大且重量重,另一方面由于传统相控阵是通过控制信号的相位来延时信号的,这导致不同频率的信号即使有相同的相位延时却有不同