一种高精度液晶相控阵指向修正算法

电压的量化位数限制了波阵面相位的选择范围,导致波束的偏转角度偏离理想角度,从而降低指向精度。指向精度是液晶相控阵(LCPA)性能的重要指标之一。提出了一种提高指向精度的优化算法。该算法以最优化理论为依据,采用模式搜索方法,通过调整电压台阶的方式进行优化。首先分析了电压量化指向精度的影响,建立了波控模型,然后利用模式搜索法,以减小实际角度与理想角度之间偏差为目标进行相应的电压台阶修正。仿真结果表明,在扫描角度范围内,该算法能将归一化精度误差从100数量级降至10-3数量级,优化效果显著。     

相控阵激光雷达技术

以激光雷达应用为背景,概述了应用光学相控阵技术的激光雷达在国内外的研究现状和发展,介绍了相控阵激光雷达的工作原理,包括两者的概念、实现方法等.最后对发展相控阵激光雷达需要解决的关键技术进行了讨论.     

利用相位闪耀光栅的光学相控阵扫描性能分析

针对透射型和反射型光学相控阵器件,分别进行扫描衍射效率和扫描角精度的理论及仿真研究。首先,以阶梯相位闪耀光栅为理论模型,推导了光学相控阵器件的扫描衍射效率及扫描角精度的表达式;其次,以器件的实际特性对表达式进行修正,给出了近似实际情况的扫描性能表达式;最后,在假设的器件参数条件下,对0°入射透射型器件和45°入射反射型器件的扫描性能进行了仿真分析。仿真结果表明:两种器件的扫描衍射效率与扫描角精度都随扫描角的增大而加速下降;透射型器件的扫描衍射效率和扫描角精度关于阵面法线对称分布,而反射型器件关于45°出射角不对称。最后还讨论了激光线宽对扫描角精度的影响,说明了此影响在10-9°量级。     

光波导阵列相控阵扫描技术研究进展

光学相控阵技术是一种灵活、快速、精确的非机械光束扫描技术,在新体制激光雷达和空间激光通信等领域有重要应用。综述了光波导阵列相控阵扫描技术的研究进展,对基于LiNbO3、GaAs/AlGaAs、磷化铟(InP)、绝缘Si等材料的光学相控阵技术进行了详细介绍,讨论了这几种材料的光波导阵列相控阵的优缺点和适用性,对光波导光学相控阵技术发展前景进行了展望。     

光纤干涉型光学相控阵扫描角度的模拟实验

理论分析了光纤干涉型光学相控阵扫描角度与扫描控制电压的关系,提出了扫描角度与电压关系的实验方法,即按照场点定点的光强间接测定一定扫描控制电压对应的扫描角度;采用M-Z型干涉光路来模拟2光路的光纤干涉型相控阵进行模拟实验,通过改变相位调制器上的控制电压,对场点定点接收到的光强大小进行测试,反演出光纤干涉型相控阵实际的扫描角度。实验结果表明:扫描控制电压在相位调制的半波电压范围内,扫描控制电压要比集成波导阵列的控制电压小得多,扫描角度为0~6.2 mrad,在此范围内,扫描角度的实验值与理论值较好吻合。该模拟实验研究可以为光纤干涉型光学相控阵的远场扫描特性的进一步研究提供参考。     

液晶中波红外光学相控阵关键技术研究进展

综述了液晶中波红外相控阵（Mid-LCOPA）关键技术的研究进展。介绍了光学相控阵技术的基本原理,着重介绍近年来中波红外液晶材料的研究进展,包括:三联苯类液晶、炔类液晶;同时还介绍了中波红外透明导电膜的最新工艺技术和发展情况,包括:石墨烯、金属网、石墨烯金属网复合膜。     

液晶光学相控阵的双波束成形和2维扫描技术

为了在光学相控阵中实现双波束成形和2维扫描,以玻璃作为基底材料,以液晶作为移相介质,利用液晶的电控移相特性,对入射光束进行双波束成形和相控空间扫描;采用现场可编程门阵列芯片对液晶驱动芯片进行波控数据发送,完成对液晶移相阵列的电压驱动,从而达到电控光束扫描功能,完成单个透射型液晶光学相控阵组件的研制;利用该组件的电控光束扫描功能,采用多个组件级联的方式,实现基于透射型液晶光学相控阵组件的双波束成形和2维扫描技术。结果表明,该系统能够实现双波束独立偏转控制,以及高精度的空间2维偏转。     

光学相控阵和相控阵激光雷达技术

以激光雷达应用为背景，概述激光波束指向控制的方法；重点论述光学相控阵技术，包括光学相控阵的概念，实现方法、关键技术等；介绍相控阵激光雷达系统的几种体制；最后给出一例相控阵激光雷达概念设计。     

基于液晶材料的光束偏转技术研究进展

基于液晶材料的光束偏转系统具有高精度、低功耗、系统轻便、可随机指向等优点。介绍了该技术国内外研究动态;详细阐述了基于液晶材料光束偏转系统的基本原理、性能指标、研究进展及发展瓶颈;介绍了液晶材料与大角度步进器件组合使用实现大视场角光束偏转的几种新型技术;综合比较评价了各种液晶光束偏转技术发展前景;对新型液晶光束偏转技术发展方向作了展望。     

地基相控阵雷达的天线扫描空间分析

根据相控阵雷达的工作模式和战术要求，研究波束扫描和波束空间分布特点对相控阵雷达合理的资源调度和能量管理非常重要。本文从地基相控阵雷达系统的天线特性、天线扫描空间、波位划分及波束增益空域变化等方面进行了分析和研究。仿真图片体现了相控阵天线的空域扫描特点。本研究可为相控阵雷达合理的资源调度和能量管理提供参考。     

液晶光学相控阵光束偏转效率研究(英文)

液晶光学相控阵(LCOPA)的光束偏转效率(OSE)定义为一级衍射光强与总入射光强的比值,它受很多因素的影响,因此建立一个数值分析的模型来分析光束偏转效率。这个模型将液晶光学相控阵器件当作一个相位光栅和一个振幅光栅的组合体,可控变量既包括几何结构参数又包括相位分布的参数。理论研究了光束偏转效率和三类因素即偏转角、器件参数及理想与实际相位分布误差之间的关系,提出了改善光束偏转光效率的方法。结果表明随着偏转角的增大光束偏转效率将会减小,而增大填充因子、减小像素大小会提高光束偏转效率。均匀排布像素并不能获得最佳偏转效率,需要使用如时域有限差分等方法来得到最佳的像素分布。减小相邻相移器之间的间隔、提高相位回置值可以明显提高光束偏转效率。     

基于光子晶体光纤的宽带相控阵雷达多波束形成技术

提出了基于光子晶体光纤（PCF）的光学多波束形成网络,利用光子晶体光纤的高色散值和色散平坦特性实现了光学真延时（TTD）,并采用光波分复用技术形成了多个射频波束的独立控制和扫描。仿真结果表明,通过改变工作波长能够有效实现射频信号的相对延时,且延时差与理论计算值相符。     

机载相控阵火控雷达

讨论了国际上机载火控雷达在采用相控阵体制方面突出的技术问题,提出了相控阵雷达中关键部件一移相器方案的新思路,阐述了这种方法既能减少移相器的位数,又能满足雷达系统需采用高位数移相器的要求以及给雷达系统研制带来了一系列好处。     

数字相控阵与模拟相控阵雷达的性能对比分析

对比传统的有源相控阵雷达,探讨了数字有源相控阵面临的诸多难题,如宽带、反干扰、数字T/R组件和超低副瓣等,以期对数字有源相控阵雷达的优缺点及进一步的研究重点有一个更加全面的认识。     

极化相控阵雷达技术研究综述

具有极化测量能力的相控阵雷达是世界强国用于导弹防御、空间监视等战略领域的尖端精密雷达,是军用雷达技术竞争的战略制高点.近年来,在精确制导、微波遥感和气象观测等领域也越来越多地出现了极化相控阵雷达,部分雷达系统已成为行业标杆.该文梳理了极化相控阵雷达在各领域的发展历程和系统研制情况,综述了极化测量误差校正、天线方向图重构...     

Maintainability of Phased Array Radar Systems

Phased planar radars represent a class of equipment employing hundreds or thousands of individual electronically steerable radiating and receiving elements. In the operation of such systems, it is necessary to keep continually ahead of an advancing failure accumulation through maintenance policies geared to replacement-while-in-operation concepts. Several practical maintenance policies are considered: 1) immediate maintenance, 2) delayed maintenance, and 3) cyclic maintenance. The effects of these policies on the outage availability are considered and it is shown that each has certain advantages. Immediate maintenance yields the highest system availability, but requires the continued presence of a moderate size maintenance force. Increasing the number of maintenance crews increases the availability of phased array systems, but the added contribution to satisfactory system states shrinks rapidly with the growth of crews. Delayed and cyclic maintenance both involve a more leisurely, planned work pace characterized by periods of relatively low service activity, followed by periods of intense activity to restore the system. At the expense of some system availability, these policies require only part-time presence of maintenance personnel and may well be the most attractive alternatives for phased array radar systems possessing some degree of surplus performance.     

相控阵雷达仿真技术研究

相控阵雷达是一个庞大、复杂的电子系统。该文通过对其功能的分解、融合,转化为相应的数学模型,进而转换为适合于计算机运算的仿真模型,并进行仿真试验和校验。在不影响仿真精度的前提下,进行了适当的简化和替代等效,构建了仿真系统的模块化结构,并分析研究了相控阵雷达系统仿真的总体流程。文中探讨了相控阵雷达的3种仿真方法,比较了各个仿真方法的优缺点,并提出了密度加权相控阵天线的建模仿真的思路,分析了主流仿真技术与研究重点。最后简要介绍了模型可信性的研究现状。     

光控相控阵雷达中的光纤延迟线

着重介绍了利用光纤的延迟特性实现光控相控阵雷达的实时延迟技术.设计了两种延迟阵列,并分别进行了试验验证,试验结果表明这两种延迟阵列各有利弊.综合考虑,方案2优于方案1.     

相控阵雷达数字自适应波束形成技术

本文分析了自适应波束旁瓣起伏机理，从系统要求出发，研究了信号子空间广义旁瓣相消系统（ＧＳＣ）的性能，提出了简化系统结构的级联方法，并分析了Ｂｕｔｌｅｒ网络ＧＳＣ的性能。