微波光子技术在电子对抗中的应用

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1、第29卷第6期航天电子对抗37微波光子技术在电子对抗中的应用冀贞海，赵巾卫(中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007)摘要：由于光子技术的宽带和低损耗优势，微波光子技术已经在电子对抗领域中尤其是在微波信号的产生、处理、控制及传输等方面引起了强烈关注。着重阐述了微波信号的光子方法产生及处理、光子微波滤波器、光真延时波束形成以及光学A／D模数转换等技术，最后给出了结论。关键词：微波光子学；光学模数转换；光子微波滤波器；光学真延时中图分类号：TN971文献标识码：AApplicati蚰ofmicrowaVephotonictechnolog)rinele

2、ctroniccountermeasuresJiZhenhai，ZhaoJinwei(No．8511ResearchInstituteofCASIC，Nanjing210007，Jiangsu，China)Abstract：Widebandand10wlosscapabilityofphotonicshasledtoanever—increasinginterestinitsuseforthegeneration，processing，contr01anddistributionofmicrowavesignalsforapplicationsinthefie

3、ldofelectroniccountermeasures．Thephotonicgenerationandprocessingofmicrowavesignals，photonictrue_timedelaybeamforming，andphotonicanalogtodigitalconversionareemphasized．Finallytheconclusionaregiven．KeywordS：microwavephotonics；opticalanalog—digitalconvertor；photonicmicrowaVefilter；opti

4、caltrue．timedelayO引言1微波／毫米波信号的光子方法产生微波光子学是研究微波和光信号之间的交叉学科，已广泛应用于宽带无线接入网络、传感器网络、雷达、卫星通信及设备、电子战系统等。微波光子学的研究内容非常广泛，其中微波和毫米波信号的光子方法产生及处理、光控相控阵天线、基于光纤的射频传输以及光学A／D模数转换均为当前的研究热点。国内外研究资料表明，从遥感天线、真时延的波束形成／扫描、数字接收机、基于光子的信号处理技术、射频／定时信号产生到模数信号的分发／传输等各个领域，微波光子技术可谓是无孔不入。因此，基于微波光子学的电子对抗技术是当前乃至今后很长

5、一段时间研究的重要方向之一。本文通过对国内外文献的整理[1‘2]，着重阐述了微波信号的光子方法产生及处理、光子微波滤波器、光真延时波束形成、光学A／D模数转换等技术。收稿日期：2013一06—25；2013—11—27修回。作者简介：翼贞海(1976一)，男，高工，博士，主要研究方向为电子对抗新技术及信号处理。在电子对抗领域，低相噪、频率可调的微波和毫米波源是完成电子对抗作战任务的必要设备。传统的微波和毫米波信号的产生是通过电路的倍频来实现的，系统复杂且价格昂贵。另外，在许多应用场合，产生的微波信号和毫米波信号需要传输到很远的地方，由于电缆(比如同轴电缆)的高

6、损耗，微波信号和毫米波信号的远距离传输是不现实的。借助于光纤的宽带以及低损耗，基于光纤的微波和毫米波信号传输是解决上述问题的理想手段。因此，在光域中产生微波信号和毫米波信号，同时利用光纤将光信号传输到很远的地方，大大简化了设备量，具有很好的应用前景。通常，微波和毫米波信号在光域中的产生是通过光外差来实现的。但是，通过两个自由的激光器产生的两束光的差拍生成微波或毫米波信号的方式，由于激光器的相位不一致，具有很大的相位噪声。在过去的几年中，许多学者致力于研究产生低相噪的微波或毫米波信号的方法和技术，具有代表性的方法有光锁相环和外调制方式两种。38航天电子对抗201

7、3(6)1．1光锁相环光锁相环方法产生微波信号的框图如图1所示[3]。差拍信号来自于光电探测器的输出，通过比较差拍信号的相位和参考射频信号的相位差，来反馈控制其中某一激光器的光源，达到产生高质量、低相噪微波信号的目的。在两个光源之间获得相位一致性的方法是使用光锁相环，其中一个激光器的相位被另一个激光器用光锁相环的方法锁定。为了保证较低的相噪，该方法对激光器的线宽要求比较高。图1光锁相环产生微波信号框图1．2外调制方法基于强度的外调制方法产生微波信号框图如图2所示[‘]。利用M—Z调制器和波长固定的滤波器，可以产生连续可调的毫米波信号。该方法的特点是光滤波器不用

8、调整，简化了系统实现的难度。从图2可以