基于雙平行馬赫曾德調制器的微波光子測向技術研究
2022年電子技術應用第8期
張業斌1，2，王 凱1，2，童 陽1，2
1.中國電子科技集團公司第三十八研究所，安徽 合肥230088； 2.安徽省天線與微波工程實驗室，安徽 合肥230088
摘要： 針對傳統的電域測向方法工作頻率低、帶寬窄，很難滿足未來電子偵察系統需求的難題，介紹了一種結構緊湊的基于相位干涉儀原理的微波光子測向方案，利用雙平行馬赫曾德調制器來實現超寬頻帶的高精度測向。仿真和實驗結果表明，所提出的設計方法可以在5~40 GHz頻率范圍內實現-90°~+90°的相位差測量，測量相位誤差可達到±2°以內。
中圖分類號： TN958
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223067
中文引用格式： 張業斌，王凱，童陽. 基于雙平行馬赫曾德調制器的微波光子測向技術研究[J].電子技術應用，2022，48(8)：19-23.
英文引用格式： Zhang Yebin，Wang Kai，Tong Yang. Microwave photonic direction finding based on dual-parallel Mach-Zehnder modulator[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(8)：19-23.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223067
中文引用格式： 張業斌，王凱，童陽. 基于雙平行馬赫曾德調制器的微波光子測向技術研究[J].電子技術應用，2022，48(8)：19-23.
英文引用格式： Zhang Yebin，Wang Kai，Tong Yang. Microwave photonic direction finding based on dual-parallel Mach-Zehnder modulator[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(8)：19-23.
Microwave photonic direction finding based on dual-parallel Mach-Zehnder modulator
Zhang Yebin1，2，Wang Kai1，2，Tong Yang1，2
1.The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Hefei 230088，China； 2.Anhui Province Engineering Laboratory for Antennas and Microwave，Hefei 230088，China
Abstract： Aiming at solving the problem that the traditional electrical direction finding technology cannot meet the requirements of future electronic reconnaissance systems, a microwave photonic direction finding compact system based on phase interferometer principle is proposed and studied by simulation in this paper, using the double parallel Mach-Zehnder(DP-MZM) modulator to realize direction finding with ultra-wide band and high accuracy. The simulation and experiment results show that the proposed system can achieve the phase difference measurement from -90° to 90° in the frequency range of 5~40 GHz, and the measuring error is within ±2°.
Key words : microwave photonic；Mach-Zehnder modulator；direction finding
0 引言
現代戰爭中對戰場電磁環境的全面感知至關重要，是決定這戰爭成敗的關鍵因素之一。電子偵察[1-2]就是獲得戰場態勢繼而控制戰場主動權的重要手段，通過接收和分析敵方的雷達等主要電子信息系統的電磁信號，在空間上精確定位目標、識別敵方目標才能更有針對性地開展干擾、欺騙甚至摧毀等有效的電子對抗。微波信號測向技術是電子偵察技術的重要組成部分，通過測向可以判定敵方雷達等輻射源的方向，結合距離探測便可進而定位到敵方目標的精確位置。微波測向系統可以提供敵方輻射源所在的方向或者位置。根據工作的方式測向技術一般分為兩個大類，即主動測向技術和被動測向技術。主動測向技術主要是雷達系統采用，通過系統本身產生信號并通過天線輻射出去，再接收反射回來的電磁波信號，通過在一定的角度范圍內掃描，并根據信號的大小來判斷目標信號的空間位置、敵方所在的位置。該方法由于接收的是己方發射的特定頻率和制式的信號，因此系統的接收帶寬要求不高，但由于其本身也是個輻射源，從而導致其輻射的電磁信號也容易被敵方捕獲進而被打擊的風險大大提高。被動測向技術是只通過捕獲和接收敵方目標主動輻射的電磁信號，進行分析從而得出其方向和位置信息，系統本身并不主動產生和向外輻射電磁射信號。因此，相對主動測向技術，被動測向技術具有更強的隱蔽性，但由于其接收和分析的是未知頻率的電磁信號，故對接收系統的帶寬要求一般較高。
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作者信息：
張業斌1，2，王 凱1，2，童 陽1，2
(1.中國電子科技集團公司第三十八研究所，安徽 合肥230088；
2.安徽省天線與微波工程實驗室，安徽 合肥230088)
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