基于光纤真延时网络的相控阵系统

发布时间：2017-04-14 07:00

  本文关键词：基于光纤真延时网络的相控阵系统，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着光电子技术、信号处理技术和计算机技术的迅猛发展,光控相控阵雷达应运而生。光控相控阵雷达的核心技术是光学真延时技术,本文在详细研究了光控相控阵雷达和光学真延时系统的基础上,设计并制作出了一种基于光纤真延时网络的相控阵系统。系统采用普通光纤延时线制作光纤延时线网络,其中包含8组光纤延时线对应8个不同的波束指向角,每一组包含8根长度呈等差数列的光纤延时线,通过不同长度的光纤产生不同的光学真延时,该系统中光纤切割精度达到±0.4mm。系统采用光开关控制指向角度的转换,设计了光开关控制电路,并编写了系统的操作界面,其中包含单路选通、循环扫描和往返扫描三大功能。本文为系统设计了12V/1A的直流稳压电源,用于光开关和开关控制电路的供电。在额定负载内电源纹波电压峰峰值在50mV之内,电源转换效率大于80%,输出电压稳定性较好。最后,本文使用SolidWorks设计了系统的仪器箱,将整个系统装箱成盒,并对整机进行测试和分析。分析测量结果得到系统指向角度的误差在±0.33°之内,其相位不均衡度和功率不均衡度都在误差允许的范围内,在10GHz频率下1dB压缩点大于10dBm。
【关键词】：光控相控阵系统 光学真延时 光纤延时线 控制系统
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP273;TN253
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 光控相控阵雷达8-11
• 1.1.1 相控阵雷达的基本原理8-9
• 1.1.2 光控相控阵雷达的技术优势9-10
• 1.1.3 光控相控阵雷达的基本原理10
• 1.1.4 光控相控阵雷达的核心技术10-11
• 1.2 光纤真延时系统概述11-13
• 1.3 本文主要研究内容13-16
• 第二章 基于光纤真延时网络的相控阵系统设计方案16-26
• 2.1 系统总体设计方案16-17
• 2.2 元器件的选择17-18
• 2.3 相关参数对系统性能的影响18-26
• 2.3.1 功率不均衡因子18-23
• 2.3.2 相位不均衡因子23-26
• 第三章 光纤真延时网络26-32
• 3.1 光纤真延时网络的结构26-27
• 3.2 光纤延时线的制备方案27-28
• 3.3 光纤延时线的制备工艺28-30
• 3.4 光纤延时线的测量30-32
• 第四章 光开关控制模块32-42
• 4.1 光开关电平控制原理32-34
• 4.2 光开关控制电路34-37
• 4.2.1 电路的设计34-35
• 4.2.2 原理图和PCB电路35-37
• 4.3 光开关控制程序37-42
• 4.3.1 编程环境简介37-38
• 4.3.2 程序流程图与源代码38-42
• 第五章 系统操作界面42-50
• 5.1 系统操作界面整体设计42
• 5.2 开发软件简介42-45
• 5.3 操作界面程序设计45-49
• 5.4 操作界面的使用与测试49-50
• 第六章 供电系统50-54
• 6.1 开关电源基本原理50-51
• 6.2 供电系统的设计51-53
• 6.2.1 电源电路的设计51-53
• 6.2.2 PCB板的设计53
• 6.3 电路的测试与分析53-54
• 第七章 系统整机制作与测试54-62
• 7.1 仪器箱的设计54-58
• 7.1.1 SolidWorks图形设计软件简介54
• 7.1.2 三维图形的设计54-57
• 7.1.3 整机最终结构57-58
• 7.2 系统的测试结果与分析58-62
• 7.2.1 各通道相位差58-59
• 7.2.2 各通道微波功率59-60
• 7.2.3 系统1dB功率压缩点60
• 7.2.4 系统误差分析60-62
• 第八章 总结与展望62-64
• 8.1 全文总结62
• 8.2 未来展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-70
• 攻读硕士期间发表论文及其他科研成果70

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