光控相控阵雷达光延时技术研究
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第 ３ Ｏ卷 第 １期
航天 电子对 抗
２ ９
光 控 相控 阵雷 达 光 延 时技 术 研 究
李曙 光 ， 薛 峰 （ 上 海航 天技 术研 究 院第八 Ｏ四研 究 所 ， 上海 ２ ０ １ １ ０ ９ ）
摘要 ： 介 绍光控 相控 阵 雷达的基 本组 成 ， 并提 出可 编程 多通道 光 纤 真 时延 迟 网络 结 构 。 制 作 开关控 制 的 ３级 光纤 真时延迟 线结构 ， 实现 并验 证 ８个扫 描 角 度 的可 编程 波束 成形 延 迟
束方 向 图。
关 键词 ： 光控 相控 阵 雷达 ； 波分 复用 ； 光 纤真 时延 迟 线 ； 光控 波束 形成
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ９ ７ ４ 文 献标识 码 ： Ａ
Ｏｐｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｐ ｈａ ｓ ｅ ｄ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｒ ａ ｄａ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
ｄ ｅ ｍｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ．Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ，ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｄ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ； ｗａ ｖ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｄ ｉ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｎ ｇ；ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｔ ｒ ｕ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ １ ｉ ｎ ｅ ｓ ； ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｂ ｅ ａ ｍ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ
０ wenku.baidu.com引 言
近年 来 ， 利 用光 学传 输带 宽大 、 损耗小 、 质 量轻 、 体
积小、 抗 电磁干 扰等 优点 ， 微波 相移 技术被 广泛 应用 于
光 控相 控 阵雷 达 中 ， 成 为世 界 电子 对抗 研究 领 域 的 研
课 题组 于 ２ ０ ０ ８年 、 ２ ０ １ １年 提 出 基 于 波 分 复 用 和 光 纤 真 时延迟 的技 术［ ７ ］ 。该方 案 的核心 是 在波 分 复用 器 不 同 的波长通 道设 置 不 同 的延 迟 ， 利 用 光纤 镀 银 端 面
Ｌｉ Ｓｈｕｇ ｕａ ｎｇ，Ｘｕ ｅ Ｆｅ ｎｇ
（ Ｎｏ ． ８ ０ ４ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ａｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ １ ０ ９， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍａ ｂ ｌ ｅ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｔ ｒ ｕ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｃ ｈ ａ ａ ｎ ｅ ｌ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ．３ － ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ＦＤＬ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ＤＷ ＤＭ ａ ｎ ｄ ２ ×２
作为 反射镜来实现微 波延迟 ， 波 长 通 道 问 延 迟 间 隔
约 ５ ０ ｐ ｓ 。
究 热点 ［ １ ］ 。基 于波分 复用 技 术 的光 控 相 控 阵 雷 达 ， 光 载波 波 长数 和相 控 阵天 线 子 阵 的数 目对 应 ， 可 以同 时控制 多 子 阵 延 时 ， 具 有 突 出 的优 势 和 良好 的性 能 。 多 波长 延 时 网络 主要 采用 ＷＤ Ｍ 或光栅 （ 空 间光 栅 或 光 纤光 栅 ） 实现 。加 拿 大 渥太 华 大 学姚 建平 课 题 组 在
Ｍ ＥＭ Ｓ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍａ ｂ ｌ ｅ ｂ ｅ ａ ｍ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｗｉ ｔ ｈ ８ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｉ ｓ ｄ ｅ ｍｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｈ ｉ ｆ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ０ ． １ ６ ｎ，０ ． ３ ２ Ⅱａ ｎ ｄ ０ ． ４ ８ ｎ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｉ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ
２ ＧＨｚ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ． Ｂｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ｓ ， ０～ ７ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｈ ｉ ｆ ｔ ０ ．１ ６ ７ ｃ ｉ ｓ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｄ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ
网络 。 以 ２ ＧＨｚ 微波信 号进 行 测 试 ， 三 级 延 迟 线通 道 间微 波 相 移 间 隔 分 别 为 ０ ． １ ６ ｎ 、 ０ ． ３ ２ 兀 、
０ ． ４ ８ ７ ｒ ， 通 过 开关控 制与组 合 ， 实现 ０ ． １ ６ 兀相移 量 的 Ｏ ～７倍 连续 可调 。最后仿 真 计算 形成 的波
航天 电子对 抗
２ ９
光 控 相控 阵雷 达 光 延 时技 术 研 究
李曙 光 ， 薛 峰 （ 上 海航 天技 术研 究 院第八 Ｏ四研 究 所 ， 上海 ２ ０ １ １ ０ ９ ）
摘要 ： 介 绍光控 相控 阵 雷达的基 本组 成 ， 并提 出可 编程 多通道 光 纤 真 时延 迟 网络 结 构 。 制 作 开关控 制 的 ３级 光纤 真时延迟 线结构 ， 实现 并验 证 ８个扫 描 角 度 的可 编程 波束 成形 延 迟
束方 向 图。
关 键词 ： 光控 相控 阵 雷达 ； 波分 复用 ； 光 纤真 时延 迟 线 ； 光控 波束 形成
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ９ ７ ４ 文 献标识 码 ： Ａ
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光 控相 控 阵雷 达 中 ， 成 为世 界 电子 对抗 研究 领 域 的 研
课 题组 于 ２ ０ ０ ８年 、 ２ ０ １ １年 提 出 基 于 波 分 复 用 和 光 纤 真 时延迟 的技 术［ ７ ］ 。该方 案 的核心 是 在波 分 复用 器 不 同 的波长通 道设 置 不 同 的延 迟 ， 利 用 光纤 镀 银 端 面
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（ Ｎｏ ． ８ ０ ４ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ａｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ １ ０ ９， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
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２ ＧＨｚ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ． Ｂｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ｓ ， ０～ ７ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｈ ｉ ｆ ｔ ０ ．１ ６ ７ ｃ ｉ ｓ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｄ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ
网络 。 以 ２ ＧＨｚ 微波信 号进 行 测 试 ， 三 级 延 迟 线通 道 间微 波 相 移 间 隔 分 别 为 ０ ． １ ６ ｎ 、 ０ ． ３ ２ 兀 、
０ ． ４ ８ ７ ｒ ， 通 过 开关控 制与组 合 ， 实现 ０ ． １ ６ 兀相移 量 的 Ｏ ～７倍 连续 可调 。最后仿 真 计算 形成 的波