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基于光纤信号分配网络的相控阵技术

蒋跃  
【摘要】:由于光纤具有传输损耗小、无辐射、抗电磁干扰能力强、带宽大、体积小、重量轻、温度敏感低等诸多不可替代的优点,非常适合用于完成拥有大量单元数、高频工作、机载和星载相控阵天线系统的信号分配和波束形成。在光纤基结构的相控阵技术中,光纤分配网络完成三大功能:载波同步信号的分配;波束形成(幅度控制)和波束控制(相位控制)的信号分配;CPU和有源发射和接受 (T/R)组件之间的数据和信息分配。分离的同步数据光纤线路,最大的优点是可使每条线路的性能达到最佳化,但是,在实际系统中,要实现那么多MMIC T/R组件的信号分配是十分困难的,所以这里采用多路复用技术,尽管不能使每条线路的性能最佳化,但却大大地简化了系统设计和安装。按集中和分散相结合的方式产生波控信号,采用光纤技术后,波控计算机和子波控计算机均可放在远离天线的地方,由于光纤传输速率高,RAM放在子波控计算机中,因此无须在每个天线内放入RAM。波束形成有两个任务:一是控制不同方向的波束,二是调整波束的形状。光纤网络波束形成器是以光纤作为波束形成器的信号延时单元,在其输出端产生所要求的信号相位关系的技术。CPU与T/R组件之间的数据和信息分配,目前有两种光纤分配方案:一是中央处理混频(CDM),二是远程数据混频 (RDM)。

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