[發(fā)明專利]一種基于光域反射的小型化可調(diào)諧光電延時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410681601.3
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN105699954A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔德武;鄭婷;于晉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司雷華電子技術(shù)研究所
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光子微波信號處理技術(shù)，具體的將是一種于光域反射的小型化可調(diào)諧光電延 時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

背景技術(shù)

自20世紀(jì)70年代以來，相控陣天線技術(shù)(PAA)以其獨特的優(yōu)勢在雷達(dá)領(lǐng)域獲得了廣 泛的運用。為了實現(xiàn)相控陣?yán)走_(dá)的寬帶寬角掃描，需要使用實時延時(TTD)來實現(xiàn)相控陣 雷達(dá)中的移相功能。傳統(tǒng)的實時延時是由微波波導(dǎo)和同軸電纜組成的，對于大型相控陣天線， 微波波導(dǎo)或電纜長度約為米量級，寬帶信號的傳輸損耗將嚴(yán)重影響掃描系統(tǒng)的性能。此外， 純電結(jié)構(gòu)的延時單元體積和重量均較大，限制了其廣泛的運用。由其是在機載和星載應(yīng)用中， 更需要體積小、重量輕的相控陣?yán)走_(dá)。

光實時延時技術(shù)(OTTD)在90年代形成并逐漸發(fā)展，廣泛運用于光控相控陣天線 (OCPAA)。其主要技術(shù)思想是將微波信號加載到光波上，對調(diào)制的光信號進(jìn)行延時操作， 再通過光電探測器便可提取出經(jīng)延時的微波信號。OTTD技術(shù)克服了傳統(tǒng)相控陣?yán)走_(dá)的瞬時 大帶寬的限制，且利用光纖低傳輸損耗的特性，可以實現(xiàn)雷達(dá)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。此外，光纖 抗電磁干擾能力強，隱蔽性好，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可操作性。采用OTTD技術(shù)的相控陣 雷達(dá)系統(tǒng)也具有重量輕、體積小等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：提供一種基于光域反射的小型化可調(diào)諧光電延時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效的減小了整 個光電延時網(wǎng)絡(luò)的體積。

技術(shù)方案：一種基于光域反射的小型化可調(diào)諧光電延時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括：

串聯(lián)在光微波信號輸入端與光微波信號輸出端之間的一個或一個以上延時模塊；

每個延時模塊包括：環(huán)形器(1)、光開關(guān)(2)、延時器件(3)、反射鏡(4)；

輸入光微波信號連接環(huán)形器(1)輸入端，環(huán)形器(1)雙向端口連接光開關(guān)(2)公共端 口；光開關(guān)(2)兩個可切換端口分別連接延時時長不同的延時器件(3)，每個延時器件(3) 的另一端口連接一個反射鏡(4)，環(huán)形器(1)輸出端輸出光微波信號。

有益效果：

1.通過光域反射結(jié)構(gòu)，用一個光開關(guān)可以完成傳統(tǒng)方案中需要兩個光開關(guān)實現(xiàn)的分路和 合路，可以使得光開關(guān)的數(shù)目減少一半。

2.通過光域反射結(jié)構(gòu)，信號兩次通過延時器件，可以使得需要的延時器件的延時量減少 一半。

3.以上兩點共同作用的結(jié)果，可以使得整個延時網(wǎng)絡(luò)的體積更小，結(jié)構(gòu)更緊湊。

4，本發(fā)明可應(yīng)用于機載寬帶有源相控陣?yán)走_(dá)等對設(shè)備體積有嚴(yán)格限制，同時需要大寬帶 (瞬時帶寬)工作的射頻探測領(lǐng)域或光子微波信號處理領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為基于光域反射的小型化可調(diào)諧光電延時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

圖2為基于光域反射的小型化可調(diào)諧光電延時網(wǎng)絡(luò)實施方案圖。

具體實施方式

本發(fā)明基于光域反射鏡結(jié)構(gòu)的小型化、緊湊型的可調(diào)諧光電延時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計。系統(tǒng)硬 件如圖1、2所示，包括：

串聯(lián)在光微波信號輸入端與光微波信號輸出端之間的一個或一個以上延時模塊；

每個延時模塊包括：環(huán)形器(1)、光開關(guān)(2)、延時器件(3)、反射鏡(4)；

輸入光微波信號連接環(huán)形器(1)輸入端，環(huán)形器(1)雙向端口連接光開關(guān)(2)公共端 口；光開關(guān)(2)兩個可切換端口分別連接延時時長不同的延時器件(3)，每個延時器件(3) 的另一端口連接一個反射鏡(4)，環(huán)形器(1)輸出端輸出光微波信號。

工作過程：光微波信號從環(huán)形器(1)輸入端輸入，從環(huán)形器(1)雙向端口輸入光開關(guān) (2)公共端口，然后經(jīng)過光開關(guān)(2)的可切換端口從第一個延時器件或第二個延時器件輸 出到反射鏡(4)，反射鏡(4)將光微波信號反射回光開關(guān)(2)，再通過光開關(guān)(2)的公共 端口返回環(huán)形器(1)，之后從環(huán)形器(1)輸出端輸出光微波信號給下一級。每個延時模塊的 延時可以通過光開關(guān)切換，使得信號通過不同的延時器件實現(xiàn)。而整個延時網(wǎng)絡(luò)的延時量可 以由多個延時模塊的組合得到不同的延時量。

網(wǎng)絡(luò)的輸入，輸出信號均為光微波信號，即調(diào)制在光信號上的微波信號。整個延時網(wǎng)絡(luò) 可由1個、2個或多個結(jié)構(gòu)相似的延時模塊組合得到，不同延時模塊實現(xiàn)的相對時延量可以 是相同的，也可以是不同的。