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微波光子在雷達中的應用和其技術的發展是雷達領域中具有潛在顛覆性的技術,它是對新一代多功能,軟件化雷達的重要技術支持。 微波光子雷達作為一種新型的雷達發展形式,可以有效克服傳統電子設備的技術瓶頸,改善和提高傳統雷達的許多技術性能,并帶來諸如雷達等電子設備的技術和形態的變化。
微波光子技術在電子信息系統中的應用演變
微波光子技術在電子系統中的最初應用形式是光模擬信號傳輸,即,單個或多個模擬微波信號被加載到光學載體上并通過光纖長距離傳輸。 近年來,微波光子已從模擬光傳輸功能逐漸演變為包括微波光子濾波,頻率轉換和光子束形成在內的綜合功能。
微波光子學的最早的系統級應用是1970年代末在美國莫哈韋沙漠中的“深空網絡”。 它由分布在數十公里內的十多個大碟形天線組成。 這些天線通過光纖傳輸1.42 GHz。 超穩定的參考信號,并使用相控陣原理像巨大的天線一樣工作,從而與太空飛船保持通信和跟蹤。 近年來,微波光子技術已應用于雷達,電子戰,衛星通信,綜合射頻和深空探測領域。
典型的微波光子雷達系統包括:休斯的光纖波束成形網絡寬帶保形陣列,泰雷茲的光控相控陣原型,全光子數字雷達(PHODIR)原型,雙頻微波光子雷達原型和俄羅斯射頻光子陣列 (ROFAR)開發項目。
典型的微波光子機載電子戰系統包括:ALR-2001嵌入式微波光子鏈路驗證系統,ESA的電子戰光學控制子系統(EWOCS)和F / A-18E / F大黃蜂光纖拖曳誘餌上的ALE-55。
典型的衛星通信和成像系統包括:EUROSTAR3000通信衛星,土壤濕度和海洋鹽度(SMOS)地球探測衛星,PROBA-V成像衛星高密度空間連接器驗證(HERMOD)有效載荷以及ALPHASAT通信衛星光學互連系統模塊(SIOS) )。
為了實現雷達,電子戰,通信等多頻寬帶信號的綜合管理和分配,一種可行途徑是采用基于射頻光子縱橫交換技術和光纖射頻傳輸技術的多功能綜合射頻方案。 美國海軍在AMRFC項目中對這兩種技術進行了研究,并將其用于艦載可重構孔徑陣列的波形生成和射頻分配網絡中。