【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波光子，尤其涉及一种宽带多波束光控相控阵发射系统。
技术介绍
1、近年来，我国太空电子信息系统不断朝着规模化、体系化方向发展，其要求通信、雷达等卫星具备更大工作带宽、更强扩展能力。而作为星上接收转发卫星信号、提供用户链路承载功能的关键，星载相控阵天线在如何实现大工作带宽、可灵活扩展方面也面临着全新挑战。
2、传统电控相控阵天线因“孔径效应”使其工作带宽严重受限，无法满足宽带卫星应用需求。近年来，基于真时延机制的光控相控阵天线以低损耗、小体积、抗电磁干扰、无电磁泄漏、保密性好等特点备受关注，且其通过光学真时延技术控制波束扫描，不存在“孔径效应”，可大幅提升相控阵天线带宽，被认为是最具应用潜力的星载相控阵天线方案。
3、在先技术(opt.express 30,30672-30683,2022,doi:10.1364/oe.469322)中验证了一种4阵元1波束光控相控阵发射系统，其光载射频信号的幅相控制由比特光延时线现，但因单载波功率受限且无多波束扩展能力，上述系统无法用于大规模星载多波束光控相控阵发射应用。在先技术(j.lightwave technol.39,5845-5854,2021,doi:10.1109/jlt.2021.3089881.)与(j.lightwave technol.37,4976-4984,2019,doi:10.1109/jlt.2019.2926621)中，给出两种4阵元1波束光控相控阵发射系统，两种方案分别基于全载波调制与单边带载波抑制调制，幅相控制于级联微
4、此外，在先技术(一种光学相控阵发射装置，cn 207937598 u)、(基于集成光延迟芯片的收发一体相控阵波束合成装置，cn 113067635 a)与(一种高集成光电一体化的光控相控阵前端，cn 115616763 a)中，光控相控阵发射系统均用于单波束发射，不具备多波束同时发射能力。
5、由此可见，现有光控相控阵发射系统发射波束单一，且无法满足大规模阵元扩展要求，对于星载大规模阵元条件下的多波束信号发射需求，亟需探索全新方案。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种宽带多波束光控相控阵发射系统，解决了现有光控相控阵发射系统波束单一、扩展性差的不足。
2、本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种宽带多波束光控相控阵发射系统，包括：激光器组合、载波复用器、载波分路器、调制器组合、波分解复用器组合、放大器组合、分路器组合、延时通道组合、波束复用器组合、探测器组合和天线阵元组合；其中，所述激光器组合产生窄线宽激光载波，将产生窄线宽激光载波传输至所述载波复用器；所述载波复用器将窄线宽激光载波进行合路得到合路后的激光载波，将合路后的激光载波传输至所述载波分路器；所述载波分路器将合路后的激光载波分路，将分路后的激光载波传输给所述调制器组合；所述调制器组合接收分路后的激光载波，将预设的射频波束调制到分路后的激光载波得到正交调制光信号，将正交调制光信号传输给所述波分解复用器组合；所述波分解复用器组合接收正交调制光信号，将正交调制光信号分路后输出至所述放大器组合；所述放大器组合将分路后的正交调制光信号进行放大处理得到放大光信号，将放大光信号传输给所述分路器组合；所述分路器组合将放大光信号进行分路得到分路后的放大光信号，将分路后的放大光信号传输给所述延时通道组合；所述延时通道组合接收分路后的放大光信号，将分路后的放大光信号进行延时补偿与幅度调控处理后得到补偿调控后的光信号，将补偿调控后的光信号传输给所述波束复用器组合；所述波束复用器组合接收补偿调控后的光信号，将补偿调控后的光信号进行合路得到合路后的光信号，将合路后的光信号传输给所述探测器组合；所述探测器组合接收合路后的光信号，将合路后的光信号进行光电转换后得到电磁信号，将电信号传输给所述天线阵元组合；所述天线阵元组合将电信号辐射出去。
3、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述激光器组合包括n个激光器；其中，每个激光器产生一个窄线宽激光载波；n为大于1的正整数。
4、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述调制器组合包括n个调制器；其中，每个调制器接收一路分路后的激光载波，将预设的射频波束调制到一路分路后的激光载波得到一路正交调制光信号；n为大于1的正整数。
5、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述波分解复用器组合包括n个波分解复用器；其中，每个波分解复用器接收一路正交调制光信号，将一路正交调制光信号分成m路后输出至所述放大器组合；m和n均为大于1的正整数。
6、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述放大器组合包括n×m个放大器；其中，每个放大器接收一路分路后的正交调制光信号，将该路分路后的正交调制光信号进行放大处理得到每路放大光信号；m和n均为大于1的正整数。
7、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述分路器组合包括n×m个分路器；其中，每个分路器接收一路放大光信号，将该路放大光信号分成k路得到k路分路后的放大光信号；m、n和k均为大于1的正整数。
8、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述延时通道组合包括n×m×k个延时通道；其中，每个延时通道接收一路分路后的放大光信号，将该路分路后的放大光信号进行延时补偿与幅度调控处理后得到一路补偿调控后的光信号；m、n和k均为大于1的正整数。
9、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述波束复用器组合包括m×k个波束复用器；其中，每个波束复用器接收n路补偿调控后的光信号，将n路补偿调控后的光信号合路得到一路合路后的光信号；m和k均为大于1的正整数。
10、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述探测器组合包括m×k个探测器；其中，每个探测器接收一路合路后的光信号，将该路合路后的光信号进行光电转换后得到一路电磁信号；m和k均为大于1的正整数。
11、上述宽带多波束光控相控阵发射系统中，所述天线阵元组合包括m×k个天线阵元；其中，每个天线阵元接收一路电磁信号，将该路电磁信号辐射出去。
12、本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
13、(1)本专利技术可实现多波束同时发射，且各波束控制相互独立、互不干扰；本专利技术发射波束数量与阵元数量可任意扩展，具备多用户接入能力，满足星载相控阵发射天线应用需求；
14、(2)本专利技术与传统离散延时网络多点波位不同，本专利技术延时网络同时具备信号幅度调节功能，以及多级离散延时加连续可变延时功能，其能实现波束指向角度的二维连续捷变调节，灵活性更强；
15、(3)本专利技术将多载波复用调制与单载波分路延迟构架相融合，与现有单载波相控阵方案比，显著降低星载相控阵天线对单个激光器输出功率的要求；与现有多载波相控阵方案比，减少了星载相控阵天线还所需的激光器数量，因此，本专利技术不仅节省硬件开支，还降低本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于包括：激光器组合、载波复用器、载波分路器、调制器组合、波分解复用器组合、放大器组合、分路器组合、延时通道组合、波束复用器组合、探测器组合和天线阵元组合；其中，
2.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述激光器组合包括N个激光器；其中，
3.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述调制器组合包括N个调制器；其中，
4.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述波分解复用器组合包括N个波分解复用器；其中，
5.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述放大器组合包括N×M个放大器；其中，
6.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述分路器组合包括N×M个分路器；其中，
7.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述延时通道组合包括N×M×K个延时通道；其中，
8.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发
9.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述探测器组合包括M×K个探测器；其中，
10.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述天线阵元组合包括M×K个天线阵元；其中，
...【技术特征摘要】
1.一种宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于包括：激光器组合、载波复用器、载波分路器、调制器组合、波分解复用器组合、放大器组合、分路器组合、延时通道组合、波束复用器组合、探测器组合和天线阵元组合；其中，
2.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述激光器组合包括n个激光器；其中，
3.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述调制器组合包括n个调制器；其中，
4.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述波分解复用器组合包括n个波分解复用器；其中，
5.根据权利要求1所述的宽带多波束光控相控阵发射系统，其特征在于：所述放大...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵斌，宋新刚，谭庆贵，邓向科，梁栋，张武，孙一唯，王艺帆，王雷超，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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