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2 先進相控陣的需求與挑戰 2.1 相控陣雷達特征 未來先進相控陣技術的需求主要體現在 4 個方面，如圖 1 所示。 圖 1 未來相控陣雷達發展趨勢示意 (1) 寬帶化。寬帶化的需求是由未來信息系統的作戰使命與任務決定的。一方面，多種探測對象和任務需求要求相控陣雷達系統能夠靈活地配置頻段資源；另一方面，反彈道導彈作戰等要求雷達具備更寬的帶寬以提高雷達的探測精度與分辨率，從而實現更精細的目標識別。此外，不同的作戰平臺均要求相控陣雷達系統能夠實現戰場環境監視、目標搜索與跟蹤、目標識別、通信、反干擾等多功能一體化，相控陣雷達的硬件系統必須具備寬頻段甚至是跨頻段工作的能力，才有望采用綜合且開放式的模擬和數字處理以及軟件體系架構進行靈活的資源調度和管理，進而實現雷達、電子戰、通信、導航、識別等多種射頻功能以及多源信息融合； (2) 陣列化。相控陣......閱讀全文
光纖光柵具有體積小、質量輕、波長選擇性好、不受非線性效應影響、偏振不敏感、帶寬范圍大、附加損耗小、器件微型化、耦合性能好，可與其他光纖器件融成一體等特性；而且光纖光柵制作工藝比較成熟，易于形成規模生產，成本低，具有很好的實用性，其優越性是其他許多器件無法替代的。這使得光纖光柵以及基于光纖光柵的器件成
美國休斯飛機公司電光混合真延時模塊示意Fig. 2 Hybrid electronic and optical true time delay module of Hughes Aircraft進入21世紀后，隨著光纖通信的蓬勃發展，光子技術越來越成熟，光電轉換效率不斷提升，微波光子技術也得到了飛速
多數微波光子濾波器的原理是基于線性系統的數字信號處理理論，輸出微波信號可以表示為每一路經過延時 T 的輸入微波信號的疊加，滿足如式(3) 其中， N 為抽頭數(采樣數),為抽頭系數。為系統的沖擊響應，其可視為 1 個離散時間信號，對其進行離散時間傅里葉變換可得
摘要雷達是人類進行全天候目標探測與識別的主要手段，多功能、高精度、實時探測一直是雷達研究者追求的目標。這些特性實現的基礎都是對寬帶微波信號的高速操控，但受限于“電子瓶頸”，寬帶信號的產生、控制和處理在傳統電子學中極為復雜甚至無法完成。光子技術與生俱來的大帶寬、低傳輸損耗、抗電磁干擾等特性，使其成為突
(4) 簡化系統復雜度的優勢明顯。 在使用微波光子進行頻率變換時，光載波頻率極高，可實現高頻微波信號到基帶信號的低變頻損耗的單次下變頻，同時仍可保持較高的鏡頻干擾抑制，從而有效地避免了多級頻率變換帶來的損耗和復雜度提升。此外，該技術可以和光波分復用技術相結合，實現一次性將多端口的射頻信號與
3.4 微波光子相控陣的研究技術路線 前已述及，從面向工程應用角度考慮，一個性能更強大和使微波光子技術更接近實際應用的技術手段應當是光電混合集成。通過集成，長光纖引起的環境因素相關的系統不穩定性被顯著消除；平臺載荷受限的壓力得到顯著緩解；同時，通過集成實現批量生產，才可顯著降低光學器件的成
圖7、PHODIR 與商用SEAEAGLE 成像對比Fig. 7 Imaging result comparison between the PHODIR and SEAEAGLE（a）目標的圖像；（b）S 波段探測到的一維距離像；（c）X 波段探測到的一維距離像；（d）利用上述融合算法合成
與之對應，接收鏈路為：天線探測到的雷達回波信號首先進行射頻預處理(放大、濾波等)，后通過電光變換調制到光域，在光域通過真延遲芯片完成相應的幅相控制后，經光子波束形成網絡完成子陣級波束合成后通過射頻光拉遠傳回后端處理單元。在后端處理單元中，可以先通過光學方法將探測到的高頻信號下變頻至中頻，經過光
本文探討了相控陣雷達的發展需求，提出了基于微波光子技術的新型相控陣的架構形式和技術路線。針對其工程實現，凝練了當前所面臨的主要科學問題和重大技術挑戰，并對未來的研究工作和該領域的發展進行了展望。 1 引言 隨著信息技術的發展，未來戰爭將呈現出大縱深和立體化作戰空間，其
伴隨微波射頻通信技術的發展與光通信技術的日益成熟，兩者間的相互滲透成為一種需要并逐步成為可能。在現有器件條件下，在100GHz帶寬范圍內，電、光模擬信號可以很方便的自由轉換，在光域對模擬信號進行選頻濾波，放大也可以方便地實現，這就為微波光子(Microwave Photonics)技術出現提
2.3 信道化接收與混頻微波光子信道化接收機在光域將寬帶的接收信號分割到多個窄帶的處理信道中，然后對每個窄帶信道中的接收信號進行光電探測和信號處理。相比傳統信道化接收機，微波光子信道化具有較強的抗電磁干擾能力、較大的承載帶寬和瞬時帶寬、極低的傳輸損耗等顯著優勢。而且信道化本質上是1個多通道并行處理系
1.3、諧波頻率產生外差法的主要缺陷在于需要進行差拍的兩路不同頻率的光保持穩定的相位關系以確保獲得比較小的相位噪聲，而如果能從一個光源出發通過各種非線性效應產生高次諧波分量，就可以得到具有相對穩定相位關系的若干光頻率，只要能從其中選取兩個進行拍頻，則可以解決這個問題。在前面提到的調制非線性就是一個例
由于在微波/毫米波光纖系統中潛在的應用價值，光域上的微波信號處理技術引起了眾多研究者的興趣。比起傳統的電子微波濾波器，微波光子濾波器有著電磁環境兼容性、體積小、重量輕和較寬的工作帶寬等。鑒于光纖光柵（FBG）能以靈巧的方式構建微波光子濾波器，近年提出了許多基于FBG的微波光子濾波器結構，如不平衡馬赫
國家973計劃項目“面向寬帶泛在接入的微波光子器件與集成系統基礎研究”重點針對微波光子相互作用下的高帶寬轉換機理、高精細調控方法、高靈活協同機制等3個科學問題，在微波光子作用機理、關鍵器件與原型系統方面取得了重要突破，為未來發展提供了相應的理論與技術支撐。 在“高帶寬”方面，研究團隊揭示了
微波光子技術[1]是伴隨著半導體激光器、集成光學、光纖波導光學和微波單片集成電路的發展而產生的一種新興技術，是微波和光子技術結合的產物，它在射頻(RF)信號的產生、傳輸和處理等方面具有潛在的應用前景。由于射頻信號的光濾波技術具有可實現寬帶可調諧濾波的功能，因而能夠克服電子瓶頸、濾除強干擾信號等優勢。
2、微波光子雷達關鍵技術雷達是通過發射電磁波并接收回波來探測目標位置、速度和特性的系統，一般由中控設備、發射機、接收機等組成，基本原理如圖14所示。波形發生器產生的雷達波形與本振信號混頻至所需波段，通過波束形成網絡實現發射波束的空間指向控制，經由陣列天線輻射到空間。接收時，接收到的信號經過分發、切換
日前，美國光學學會（OSA）宣布了2020年度新當選會士名單，共有94位光科學家新當選為美國光學學會會士（OSA Fellow），其中中國科學家共有15位。 美國光學學會(OSA)成立于1916年，是世界光學領域權威的國際性學術組織。光學學會會士（OSA Fellow）是美國光學學會授予該領域
1.2、負抽頭的實現非相干的微波光子濾波器一般只能實現正抽頭，這對于濾波器的應用不利。因為傳統正系數的全光濾波器只能實現低通的濾波功能，而且其濾波形狀受到極大的限制，濾波效果往往不太理想，所以負抽頭對全光濾波器來說一直都是設計中的熱點問題。這方面的研究在20世紀80年代就已經展開，但在最近才獲得重大
2.5 光模數轉換隨著數字信號處理技術的飛速發展，雷達回波的信息提取基本上都在數字域完成。作為連接模擬域回波和數字信號間的橋梁，ADC在雷達接收機中發揮著重要的作用。由于ADC孔徑抖動等原因，大的模擬帶寬和高的有效位數在完全基于電子技術的ADC中難以兼得。因此，電ADC的性能往往成為限制寬帶雷達發展
雷達作為人類觀風云、知天象的“千里眼和順風耳”，在幫助人類感知外界態勢方面具有不可替代的作用。我國雷達發展經歷了怎樣的歷程？面向未來，雷達何去何從？哪些技術能成為下一代雷達的顛覆性技術？16日，由中國電子科技集團有限公司、中國雷達行業協會和中國電子學會雷達分會在京共同籌辦的首屆“雷達在哪里”高
宇宙演化示意圖。 據《自然》雜志官網近日報道，美國研究人員近日草擬了一份新的實驗計劃，擬建造全新設施來研究宇宙大爆炸的微弱余光——宇宙微波背景輻射，從而驗證早期宇宙在嬰兒期是否經歷過短時間的暴漲——也就是所謂的“暴漲理論”。 這項名叫“宇宙微波背景4階段實驗（CMB-S4）”的新計劃，由美國
電光調制器的用途及應用特點 電光調制器是利用某些電光晶體，如鈮酸鋰晶體(LiNb03)、砷化稼晶體(GaAs)和鉭酸鋰晶體(LiTa03)的電光效應制成的調制器。電光效應即當把電壓加到電光晶體上時，電光晶體的折射率將發生變化，結果引起通過該晶體的光波特性的變化，實現對光信號的相位、幅度、強
電光調制器的應用原理 電光調制器的基礎是電光效應。根據電光晶體的折射率變化量和外加電場強度的關系，電光效應可分為線性電光效應(泡克耳斯效應)和二次電光效應(克爾效應)。因為線性電光效應比二次電光效應的作用效果明顯，因此實際中多用線性電光調制器對光波進行調制。線性電光調制器可分為縱向的和橫向
我們生活的世界里有著各種各樣的輻射：從穿越星系而來的宇宙射線、核電站的核燃料到家里的花崗巖地板磚，從醫院的X光機到陽光里的紫外線，從手機、微波爐、高壓線到電視臺廣播臺的信號塔，輻射無所不在，到處都是可能成為人們畏懼輻射的對象。有些人對“輻射”非常恐懼，你甚至可以買到專門用來屏蔽無線電波的“防輻射孕婦
科技部再次公布了2個國家重點研發計劃重點專項擬立項項目清單。截止到6月17日，科技部共公布了60個2018年度國家重點研發計劃重點專項的立項清單，共計1301個項目，中央財政經費總額約242.74億元。 “寬帶通信和新型網絡”重點專項和“光電子與微電子器件及集成”重點專項2018年度擬立項的項
據美國物理學家組織網9月8日（北京時間）報道，瑞典科學家首次通過實驗證實，10年前科學家提出的磁性納米接觸會讓納米尺度的自旋波“繁殖”這一理論與觀察結果吻合。科學家們表示，最新研究表明，未來，納米尺度的自旋波在手機和無線網絡等諸多方面可取代微波，基于自旋波理論研制出的元件也更小、更
據美國宇航局太空網報道，美國天文學家日前通過射電望遠鏡在宇宙中發現了一個空洞，直徑近10億光年，這是天文學家首次在宇宙發現如此之大的空洞，當然令他們備感吃驚。 一提到宇宙中的空洞，人們自然而然想到物質構成密度較大的宇宙空間——黑洞。但據天文學家介紹，這個大洞并非黑洞，而是一個大部分沒有恒星
1、引言光子帶隙(photonic Bandgap-PBG)結構，又稱為光子晶體(photonic Crystal)，它是一種介質材料在另一種介質材料中周期分布所組成的周期結構。盡管光子帶隙最初應用于光學領域，然而由于其禁帶特性，近年來在微波和毫米波領域也獲得極大關注。在光子帶隙結構中,電磁
在瑞士洛桑聯邦理工學院近期的一項實驗中，一種微波諧振器與金屬微鼓振動發生了耦合作用，通過主動冷卻近乎量子力學所允許的最低能量的機械運動，微鼓可以變成一個能夠塑造微波狀態的量子庫。該發現發表在《自然—物理學》雜志上。微鼓的電子顯微鏡照片掃描 圖片來源：美國《科學日報》 納斯博特·伯尼爾博士和阿列
截止2019年10月10日，浙江大學在Cell，Nature及Science上發表了7篇重要研究成果，iNature系統總結了這些成果： 【1】高熵合金是一類材料，其中包含五個或更多近似等原子比例的元素。它們非常規的成分和化學結構有望實現前所未有的機械性能組合。這類合金的合理設計取決于對幾乎無