[發明專利]低雜散接收光控波束形成系統

在審

• 申請號: 202210301766.8
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114710230A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 戴澤璟;陳信偉;王鵬;周中昊;田朝輝;陳曦;張靜;梁會娟;江鳳婷
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/2543;H04B10/67;H04B10/69
• 代理公司: 北京久誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 翟麗紅

本發明提供一種低雜散接收光控波束形成系統，涉及微波光子學技術領域。該系統包括：n個激光器模塊和激光處理裝置，將n個激光分為2組或4組。當分成2組時，各組的多個波長組合所產生的雜散光均不落在各組的光載波波段內；當分成4組時，使得每組的多個波長由多波混頻效應產生的雜散干擾光都不在此多個波長內，且第一組和第二組的波長組合所產生的落在整個光載波波段內的雜散光與第三組和第四組的波長組合所產生的落在整個光載波波段內的雜散光數之和最低。本發明通過優化波長組合與空間分配，壓制了系統內的非線性雜散干擾，降低整個光控相控陣系統的靈敏度閾值，提升探測距離和抗干擾性能。

技術領域

本發明涉及微波光子學技術領域，具體涉及一種低雜散接收光控波束形成系統。

背景技術

波束形成技術通過控制信號的幅度和相位形成空域濾波效果，在5G通信和相控陣雷達方面具有廣泛的應用價值。隨著5G技術的推廣以及相控陣雷達頻段的擴展，系統處理信號的帶寬與頻率的不斷增加，為了適應系統性能的要求，電學系統逐漸變得復雜，為了提高電學器件的頻率要求，對射頻芯片的集成與封裝技術提出了越來越嚴苛的考驗，然而越來越大的系統帶寬卻使得電學系統越來越難以應付，而借助光學手段天然具有的大帶寬的特性，可以較為容易的實現對應的功能，同時，低雜散接收光控波束形成系統也具有頻段高、抗電磁干擾、重量輕的優勢。

在當前的低雜散接收光控波束形成系統設計中，采用相干光束的波束形成系統結構龐大，控制復雜，成本高，而非相干光的方式的波束形成系統雖然結構相對簡單，無需過多的控制，環境適應性好，但極少考慮到系統內的雜散信號產生，尤其是采取了非相干的方式后需要多個波長的光載波，而這些非相干的載波在光纖系統中傳輸時會由于非線性效應會產生很多不期待的雜散干擾，其中最為常見的即是波分復用系統中的不同波長的光在光纖中發生四波混頻效應產生的雜散干擾，當一根光纖中利用的波長數目較多時，產生這種雜散的組合非常多，而且由于激光器波長的微弱漂移，使得雜散頻率不固定，因此難以通過常規的手段去除它在系統內的干擾。在工程中常用的抑制四波混頻效應的手段有降低光載波的功率、采用特殊設計的光纖、采用不等間隔的波長設計等。

然而上述手段在光控相控陣系統中都不適用，光控系統中降低光功率會使得系統性能大幅下降。因此，當前的光控相控陣系統中存在雜散干擾較多的技術問題。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種低雜散接收光控波束形成系統，解決了現有系統中雜散干擾較多的技術問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

本發明提供一種低雜散接收光控波束形成系統，包括：n個激光器模塊和激光處理裝置，所述n個激光器模塊發射波長間隔相等的n個激光，將n個激光分為2組或4組，所述激光處理裝置對2組或4組激光進行處理，輸出不同的指向的波束；

其中：

當分成2組時，各組的多個波長組合所產生的雜散光均不落在各組的光載波波段內；

當分成4組時，使得每組的多個波長由多波混頻效應產生的雜散干擾光都不在此多個波長內，且第一組和第二組的波長組合所產生的落在整個光載波波段內的雜散光與第三組和第四組的波長組合所產生的落在整個光載波波段內的雜散光數之和最低。

優選的，所述激光處理裝置包括：與n個激光器模塊依次相連的n個強度調制模塊、2個波分復用單元、2個光纖分束器模塊、2m個光環形器模塊、m個平衡探測模塊，以及連接在2m個光環形器模塊的端口2的多通道色散延時網絡模塊；

所述強度調制模塊射頻輸入端與相控陣天線前端的相連，用于將射頻信號調制到所述n束不同波長激光上，得到多束調制激光；

所述波分復用單元用于將多束調制激光合成2束復合激光，