【摘要】：光控相控陣天線系統(tǒng),采用光真時延遲線技術(shù)實(shí)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(dá)帶寬的限制,從而實(shí)現(xiàn)天線波束寬帶寬角度掃描。使用光真時延遲線技術(shù)實(shí)現(xiàn)的光波束形成網(wǎng)絡(luò)具有大瞬時帶寬、低損耗、無波束偏斜等一系列優(yōu)點(diǎn)。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(luò)。首先介紹了光波束形成網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀,指明了光控相控陣?yán)走_(dá)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的補(bǔ)償技術(shù)。最后,提出了兩種基于光波分復(fù)用結(jié)構(gòu)的波束形成網(wǎng)絡(luò),分別從光纖延遲線的設(shè)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(luò)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:(1)對比分析了光波束形成網(wǎng)絡(luò)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?yán)走_(dá)的研制是未來光控相控陣?yán)走_(dá)的兩個重要研究方向。(2)理論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(yīng)問題,并給出了利用光纖真時延遲線補(bǔ)償技術(shù)的解決方案以及光波束形成網(wǎng)絡(luò)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。(3)提出了基于密集波分復(fù)用器的光波束形成網(wǎng)絡(luò),詳細(xì)介紹了高精度光纖延遲線的制作流程,利用精密反射儀實(shí)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(luò)分析對整個波束形成網(wǎng)絡(luò)的插入損耗和真時延遲進(jìn)行測量,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對方向圖進(jìn)行仿真分析。(4)提出了基于陣列波導(dǎo)光柵的改進(jìn)型光波束形成網(wǎng)絡(luò),從光學(xué)器件的優(yōu)化選擇上分析了如何提高波束形成網(wǎng)絡(luò)的性能。利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析完成真時延遲單元光纖延遲線的在線制作和測量,重點(diǎn)分析了真時延遲單元各通道間的幅值和相位抖動水平。最后設(shè)計完成一個8通道3比特的波束形成網(wǎng)絡(luò),并制作了原理樣機(jī)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN821.8

【參考文獻(xiàn)】

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1 高瑜翔;光控相控陣列系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 邱志成;高精度光纖延時技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2009年

本文編號：2802892