基于波长扫描的光真延时平面相控阵接收天线系统

摘要

本发明公开了基于波长扫描的光真延时平面相控阵接收天线系统，包括天线阵元单元、电光调制单元、俯仰角波长扫描真延时单元、方位角波长扫描真延时单元和混频单元。天线阵元单元实现空间辐射的电信号接收及信号的低噪声放大；电光调制单元实现将天线阵元接收到的射频信号调制光载波信号上去；俯仰角波长扫描真延时单元实现相对较大波长变化控制宽带宽角度俯仰角扫描；方位角波长扫描真延时单元实现微小波长变化控制宽带宽角度方位角扫描；混频单元实现将波长扫描光真延时波束形成的信号转换为射频信号并进行低噪声放大以补偿光纤传输带来的损耗。本发明能够满足高性能相控阵天线所要求的大瞬时带宽和大扫描角度的技术指标。

主权项

基于波长扫描的光真延时平面相控阵接收天线系统，其特征在于：包括天线阵元单元、电光调制单元、俯仰角波长扫描真延时单元、方位角波长扫描真延时单元和混频单元，所述天线阵元单元包括m行×n列的接收天线阵列和m行×n列的低噪声放大器阵列，所述接收天线阵列中的各接收天线接收到的射频信号一一对应传输至低噪声放大器阵列中的各低噪声放大器的输入端，所述电光调制单元包括n个电光调制器线形阵列以及与其一一对应的n个可调激光器，所述电光调制器线形阵列包含m个电光调制器，n个电光调制器线形阵列一一对应低噪声放大器阵列的n列，m个低噪声放大器的输出端将放大后的射频信号一一对应传输至各电光调制器线形阵列的m个电光调制器的电输入端，各可调激光器分别通过m根单模光纤与对应电光调制器的m个光电调制器的光输入端连接，所述俯仰角波长扫描真延时单元包括n个m×1的光合束器及m根总长度相等的复合光纤，所述n个m×1的光合束器与前述n个电光调制器线形阵列一一对应，各光合束器的输入端分别通过m根总长度相等的复合光纤与对应电光调制器的m个光电调制器的输出端连接，所述复合光纤是由一段小色散系数色散补偿光纤和一段单模光纤连结而成，所述方位角波长扫描真延时单元包括一个n×1的光合束器及n根长度相等色散补偿光纤，所述n×1的光合束器的输入端经n根长度相等的大色散系数色散补偿光纤分别与前述n个光合束器的输出端连接，所述大色散系数色散补偿光纤的色散系数大于前述小色散系数色散补偿光纤的色散系数，且大色散系数色散补偿光纤的长度大于小色散系数色散补偿光纤的长度，所述混频单元包括高速光电探测器和低噪声放大模块，所述高速光电探测器的输入端连接前述n×1的光合束器的输出端，高速光电探测器的输出端连接低噪声放大模块。