一种微波光子炮位侦校雷达设计方法

本文提出了一种微波光子多波段多功能宽带可重构炮位侦校雷达设计。多波段、多功能和低相噪的性能优势满足了其工作模式需要的搜索与跟踪。另外战场环境的低角跟踪也需要搜索与跟踪和低角性能的提升来修正敌方炮位侦察和校正己方弹丸位置。本设计有效提升了低角跟踪性能和搜索跟踪性能，实现了搜跟一体化，是炮位侦校雷达的一个新的发展方向。     

集成微波光子射频前端技术北大核心

微波光子射频前端具有频率覆盖范围大、工作波段和瞬时带宽可灵活重构、抗电磁干扰等优势,在泛在无线通信、软件无线电、雷达和电子战系统中有着广阔的应用前景。为进一步减小系统的尺寸和功耗以满足实际应用的需求,构建基于光子集成芯片技术的微波光子射频前端微系统势在必行。文章分析了集成微波光子射频前端微系统目前在器件层面和系统集成层面面临的挑战,并从高精细、可重构的光滤波器设计、混合集成系统架构设计和系统频率漂移抑制方案三个方面重点介绍了作者所在课题组开展的关于混合集成可重构微波光子射频前端的研究现状。     

光子时间拉伸相干雷达技术研究进展

雷达是实现目标探测与识别的主要手段.多功能、高精度、可重构和实时探测一直是雷达应用的发展趋势.电子技术的"带宽瓶颈"严重制约了雷达系统工作频率和带宽的提升,光子技术与生俱来的大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等特性,使其成为突破电子"带宽瓶颈"和"照亮雷达未来"的关键使能技术.本文总结了国内外微波光子雷达系统的主要研究进展...     

微波光子雷达逆合成孔径成像

微波光子逆合成孔径成像雷达,发挥光子大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等优势,可以提升成像分辨率,并有助于构建分布式阵列雷达,实现精确的三维成像。本文介绍了中国科学院空天信息创新研究院在微波光子雷达逆合成孔径成像方面的成果。首先,搭建了微波光子雷达,基于光子倍频技术产生宽带雷达信号,基于光子去斜处理进行回波信号接收,系统工作在Ku波段,带宽600MHz,实现了对暗室内合作目标和外场非合作目标的二维ISAR成像。在此基础上,结合光射频传输技术和波分复用技术,搭建一发多收的微波光子光纤分布式阵列雷达,在实验室内实现了对3个角反射器的精确三维成像。上述试验结果验证了微波光子技术应用于雷达成像领域的可行性和提升系统关键性能的潜力。     

微波光子成像雷达技术发展综述

随着隐身化、无人化以及微型集群化目标的快速发展,精确获取目标形状和形态的情报需求,对微波成像雷达提出了大带宽和多频段的现实要求。得益于微波光子技术的低相噪、大带宽、宽调谐等显著优势,微波光子成像雷达技术已得到快速发展。本文对微波光子成像雷达研究现状进行了总结,对其典型系统架构和主要工作原理进行了研究分析,进一步结合系统能力优势给出了主要应用方向和相关成像实验结果,最后提出了进一步发展仍需解决的问题。     

基于微波光子技术的一体化射频前端

针对传统射频前端技术中电子器件在频率、带宽方面受限的问题,研究了基于微波光子技术的射频前端。介绍了微波光子技术在宽带、低损和灵活等方面的优势,分析了光学辅助本振产生、多频变换以及微波光子交叉连接等技术,提出了一种基于微波光子技术的一体化射频前端。这种新型的前端架构具有高频宽带、灵活可重构的特点,适应不同的射频体制,并且能够有效降低系统的体积、重量和功耗。     

微波光子超宽带信道化接收机综述

现代雷达信号朝着多格式、多频段、大带宽趋势发展,对电子战中雷达信号侦测提出了更大挑战,要求接收机具备大瞬时带宽、宽频谱覆盖以及高频谱分辨能力。微波光子技术因其具有低损耗、大带宽、抗电磁干扰、设备结构简单等优势,与超宽带信道化接收需求相匹配。本文从信道化接收机面临的需求与挑战出发,对众多微波光子信道化接收机技术方案进行简要梳理,然后介绍了目前微波光子信道化接收机技术发展方向。     

微波光子信号同步及其在分布式相参雷达中的应用

分布式相参雷达技术通过多节点高性能信号同步实现跨平台的信号级相参融合,可大幅提升雷达探测、跟踪和抗干扰等能力,是雷达领域的重要发展方向之一。随着雷达频率范围的拓展、瞬时带宽的增大和搭载平台的多样化,分布式相参雷达技术对节点间信号的时间、空间、频率、相位同步性能提出了越来越高的要求,这使得传统电学信号同步技术面临巨大挑战。文中介绍了分布式相参雷达对信号时、空、频、相同步的性能要求和国内外相关技术的研究进展,重点总结了微波光子同步技术的基本原理和代表性成果;构建了微波光子分布式相参探测原理验证系统,验证了微波光子分布式相参的可行性,为推动分布式相参雷达的前沿发展与工程化应用提供了关键技术支撑。     

多波段可重构雷达接收机技术的研究

随着现代科学技术的迅猛发展及应用市场的迫切需求，现代雷达也出现了走向多功能综合一体化方向的趋势，用户希望在一部雷达上就能综合各种不同的功能，完成各种不同的任务，这就需要多波段工作的、可重构的雷达系统及多波段可重构雷达接收机。文中对各种不同的多波段接收机技术进行了分析，提出了一种新的多波段可重构雷达接收机结构，它不仅结构简单，可以全集成化，同时又能获得较好的性能。     

基于微波光子学的分布式相参孔径雷达

分布式相参孔径雷达(DCAR)是利用多个空间分离的天线孔径,向同一区域辐射信号,实现空间电磁波相参合成的雷达系统,具有系统灵活、探测分辨力高、威力大、成本低等优势。结合微波光子技术在宽带信号产生、传输、处理等多方面的优势,可以使DCAR的性能得以充分发挥。该文介绍了清华大学在基于微波光子原理的高分辨DCAR方面的成果,借助微波光子技术,在接收相参模式下,产生了8.5～11.5 GHz, 0.5 Gbps编码速率的宽带正交调相线性调频波,距离分辨率优于0.05 m、正交性接近30 dB。在全相参模式下,发射波形可灵活切换为宽带相参线性调频波,实现全相参合成。系统产生的波形能满足DCAR各个工作模式的波形需求。实验中,在两部雷达的参与下,通过全相参合成,获得了8.3 dB的信噪比增益。      

微波光子认知雷达技术

针对宽带微波光子雷达易被外界电磁信号干扰,难以在复杂电磁环境下对多样化目标进行高速探测与识别的关键难题,本文提出一种能融合多个机会频带以实现高分辨率探测的微波光子认知雷达系统架构.探讨了与微波光子认知雷达系统相关的微波光子宽带实时频谱侦测、可重构波形产生和稀疏频带成像处理等关键技术,论证了方案的可行性.该方案充分发挥了...     

基于微波光子倍频与去斜接收的宽带阵列雷达 （特邀）

微波光子雷达利用光子学方法实现雷达信号的产生与处理,具有突出的宽带工作能力,能显著提升雷达距离分辨率。为了提升雷达角度分辨能力并实现灵活波束控制,将微波光子雷达技术与阵列技术相结合是必然的发展趋势。目前研究较多的宽带阵列雷达采用光真延时技术克服宽带波束倾斜问题,通常面临复杂度高、灵活性差、延时精度有限等问题。近年来,基于微波光子倍频与去斜接收的宽带雷达收发架构得到了广泛关注,基于此技术构建的阵列雷达,在实现宽带工作的同时具备实时数字补偿与处理功能,为宽带阵列雷达的发展提供了新的思路。文中针对作者在此方面的最新研究进展进行了综述,在阐明基于微波光子倍频与去斜接收实现宽带雷达收发机理的基础上,介绍了构建宽带相控阵雷达的方法以及实现数字波束扫描与成像的性能。然后,将阵列形式扩展至多输入多输出（MIMO）形式,介绍了基于光波分复用技术实现宽带微波光子MIMO雷达的方法,并分析了微波光子MIMO雷达在目标探测与成像方面的性能。     

复合负反馈技术在宽带有源微波冷噪声源中的应用

针对C波段宽带有源微波冷噪声源设计中输出低温噪声性能与工作带宽的矛盾,文中选用Avago公司的ATF38143型GaAs基赝掺杂高电子迁移率晶体管(pHEMT)设计了一款C波段宽带有源微波冷噪声源。采用串、并联负反馈电路拓扑结构,在保证低温噪声输出性能的同时提升了工作带宽,其中心频点为6.95 GHz,工作带宽为1.3 GHz,相对带宽为18.7%,常温条件下带内输出最低噪声温度为141.62 K,工作频段可覆盖C波段微波辐射计中心频点为6.60 GHz、6.93 GHz、7.30 GHz的三个通道。     

An X-band acousto-optic variable delay line for radar targetsimulation

The design and characterization of a 54-μs, continuously-variable, acousto-optic (AO) delay line developed for radar testing applications is presented. Design goals for the delay line include over 10 MHz of instantaneous bandwidth, 1.2 GHz of tunable bandwidth operating at X-band, 45 dB of dynamic range, and electronically-controllable delay selection to simulate dynamic radar targets with radial range rates up to 500 m/s. In addition, the device was designed to have phase noise and spurious signal levels compatible with high performance radars. To achieve these goals, a 33-MHz center frequency variable delay line was constructed and coherent frequency translation was used to provide operation at S-band. Operating principles for this new intermediate frequency (IF) delay line are presented, and key component issues are discussed. A computer design and analysis tool is described that predicts delay line performance. Experimental results are presented at both the IF and at X-band     

基于光电振荡器的低相噪光生微波技术及其应用北大核心CSCD

光电振荡器通过自振荡产生超低相位噪声微波信号,具有光、电两种输出,有望从源头突破现有雷达、电子战等射频系统性能瓶颈。文章介绍了光电振荡器的基本结构和理论模型,回顾了光电振荡器相位噪声、边模抑制比、工作频率、稳定度和小型化等关键性能提升的研究进展,并讨论了光电振荡器的功能拓展及光电振荡器在雷达等领域的应用。     

一种基于集成锁相技术的宽带频率合成器

简述了机载火控雷达频率合成器的设计方法,着重介绍了一种基于集成锁相技术式的宽带、高可靠的实用型频率合成器.对合成器相噪指标、带宽、捷变频时间进行了深入分析,详细阐述了合成器的设计思想和电路实现方案,其相噪指标类似于锁相合成器而频率切换时间类似于直接合成器.合成器具有大带宽、捷变频、低相噪等特点,可应用于小型化的雷达及信号模拟器系统.     

硅基片上集成二维光控多波束形成的研究

传统雷达系统在当今日益复杂的电磁环境中面临严重挑战,而集成微波光子学技术可突破传统雷达的技术瓶颈,具有大带宽、高分辨率、高复用度、高集成化等技术优势。本文基于集成微波光子技术,研制了一款硅基集成二维光控多波束形成系统样机,提出了一种基于二氧化硅平面光波导的片上集成二维光控多波束形成系统架构,结合流片加工平台完成了关键光芯片的设计流片和封装测试,最终完成系统样机整机联调测试,并对实验结果进行理论计算处理,验证了硅基集成波束形成系统的关键性能指标。系统具有大瞬时带宽、二维同时多波束、各波束多波位独立扫描的能力,与此同时兼具硅基光子集成技术的小型化、轻量化、低成本等优势,试验结果验证了集成微波光子技术应用于雷达系统的先进性和应用潜力。     

微波光子技术在制导领域中的应用研究

精确制导技术是精确制导武器的核心技术.为了实现精确目标打击,制导系统必须具有高分辨能力和抗干扰能力.目前的制导技术发展趋势可以总结为更高更宽,高是指更高的工作频率,宽是指更宽的工作带宽.但是电子技术的瓶颈逐渐显现,尤其在信号产生方面,这从源头上限制了雷达制导性能的提升.利用微波光子技术实现微波信号的产生与处理,实现大带...