[发明专利]基于光电振荡技术的分布式雷达系统

说明书

本发明涉及基于光电振荡技术的分布式雷达系统，包括，激光器、电光调制器、光滤波器、1×N光耦合器、光环形网络、M×1光耦合器、光电探测器、射频滤波器、射频放大器、雷达模块。本发明通过将电光调制器、光滤波器、1×N光耦合器、光环形网络、M×1光耦合器、光电探测器、射频滤波器、射频放大器连接形成光电振荡环路，将激光器输出的光载波输入至光电振荡环路内，起振后，光环形网络中的耦合器将振荡的光信号耦合进与环路连接的雷达模块作为发射信号源或参考信号源，雷达模块通过对发射信号源或参考信号源进行光电转换产生电基准信号或电扫频信号，从而完成目标探测，减少了射频信号传输的损耗，实现了远距离射频信号的高效传输。

技术领域

本发明涉及微波光子雷达技术领域，尤其涉及一种基于光电振荡技术的分布式雷达系统。

背景技术

在我国首都和沿海地区频发的不明空情已对我国空域安全造成极大挑战，而无人飞行技术的快速发展使得未来空中飞行器尺寸更小、形态多样以及飞行范围扩大，使得其行动方式和意图难以预测，进一步加剧了上述空域安全风险和处置难度，空域安全防护迫切需要现有雷达探测系统能力进一步提升或变革，能够较早高分辨发现定位目标并能进行成像识别高精度火力引导是采取适当防御措施的关键，这向雷达装备提出更远探测距离、更高分辨力、探测与识别一体等能力要求。

分布式宽带雷达能为上述能力的实现提供支撑：利用宽带可实现小目标高精度定位信息的获取和成像识别，利用分布式弥补宽带条件下雷达探测距离受限不足和提升整个系统抗摧毁的能力，作为现有雷达装备支撑性技术的电子技术，在面对上述能力需求时存在不足，产生或处理信号时存在“带宽瓶颈”，难以支撑高分辨能力，射频信号传输损耗大，难以实现数十公里射频信号的高效传输，光电振荡器是一种可产生低相噪射频基准信号和波形的技术，能够利用长光纤的优异储能优势实现射频信号的高质量振荡，所用光纤长度越长，产生信号相噪越低；然而，目前还未见光电振荡器与分布式雷达相结合的研究成果。

发明内容

为此，本发明提供一种基于光电振荡技术的分布式雷达系统，用以克服现有技术中射频信号传输损耗大的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于光电振荡技术的分布式雷达系统，包括，

激光器、电光调制器、光滤波器、1×N光耦合器、光环形网络、M×1光耦合器、光电探测器、射频滤波器、射频放大器、雷达模块；

所述激光器与所述电光调制器相连，电光调制器与所述光滤波器相连，光滤波器与所述1×N光耦合器相连，1×N光耦合器与所述光环形网络相连，光环形网络与所述M×1光耦合器相连，M×1光耦合器与所述光电探测器相连，光电探测器与所述射频滤波器相连，射频滤波器与所述射频放大器相连，射频放大器输出接入电光调制器构成闭环，形成光电振荡环路；

所述光环形网络由光纤、光开关、光放大器、光耦合器构成，所述光纤、所述光开关、所述光放大器构成空间上分布的多通道光并行网络，光开关和光放大器构成光环形网络的节点，光开关通过切换不同传输光纤完成通道的选择，光放大器对对应节点处光信号放大，所述雷达模块通过所述光耦合器接入光环形网络中；

所述激光器在驱动信号的控制下产生单频光载波或扫频光载波，所述光载波进入所述电光调制器，光载波经所述射频放大器输出的电信号调制后进入所述1×N光耦合器，光载波经1×N光耦合器进入所述光环形网络，光环形网络配置光信号通道输出光信号，光信号进入所述M×1光耦合器，M×1光耦合器将光信号输送至所述光电探测器，光电探测器将光信号转化成电信号输送至所述射频滤波器，射频滤波器对电信号进行滤波后输送至射频放大器，射频放大器对滤波后的电信号进行放大并输送至电光调制器完成光电振荡环路的闭环，通过调节激光器输出光功率、光放大器和电放大器使基准信号或扫频信号在光电振荡环路中振荡，起振后，光环形网络中的耦合器将其中振荡的光信号耦合进与环路连接的所述雷达模块作为发射信号源或参考信号源，雷达模块通过对发射信号源或参考信号源进行光电转换产生电基准信号或电扫频信号，从而完成目标探测。