Открытый доступ
Только для подписчиков
Исследование характеристик радиофотонного устройства определения разности фаз радиолокационных сигналов
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-2-38-42
Аннотация
Рассмотрена задача точного вычисления разности фаз радиолокационных сигналов приёмных фазированных антенных решёток. Дан обзор различных методов определения разности фаз: методов на основе сравнения принимаемого сигнала с сигналом гетеродина, а также метода с применением радиофотонного аналого-цифрового преобразователя выходного сигнала приёмной фазированной антенной решётки. Предложены метод определения разности фаз и радиофотонное устройство, которые лишены недостатков описанных выше методов. Предложенный метод позволяет вычислять разность фаз радиолокационных сигналов на выходе электрооптического модулятора и выходного сигнала фотоприёмника с учётом известных значений амплитуд и разности фаз сверхвысокочастотных сигналов на входе приёмных элементов фазированной антенной решётки. В состав реализующего предложенный метод радиофотонного устройства, в отличие от известных аналогов, входят два параллельно включённых электрооптических модулятора, построенных по схеме интерферометра МахаЦендера. Показано, что такое радиофотонное устройство обеспечивает более высокую точность определения разности фаз радиолокационных сигналов по сравнению с существующими аналогами. Проанализированы результаты экспериментальных исследований предложенного метода и радиофотонного устройства. По результатам проведённого эксперимента установлено, что значения разности фаз изменяются по линейному закону, а её максимум достигает значения π. Кроме того, произведение амплитуд оптических сигналов на входе фотонно-электронного блока прямо пропорционально разности фаз и обратно пропорционально отношению амплитуд выходных сигналов соседних приёмных элементов фазированной антенной решётки.
Об авторах
Я. Н. Гусеница
Военный инновационный технополис «ЭРА»
Россия
Россия
Ярослав Николаевич Гусеница
г. Анапа, Краснодарский край
А. Л. Снегирев
Военный инновационный технополис «ЭРА»
Россия
Россия
Александр Леонтьевич Снегирев
г. Анапа, Краснодарский край
С. А. Покотило
Военный инновационный технополис «ЭРА»
Россия
Россия
Сергей Александрович Покотило
г. Анапа, Краснодарский край
Список литературы
1. Ахияров В. В, Нефедов С. И., Николаев А. И., Слукин Г. П., Федоров И. Б., Шустиков В. Ю. Радиолокационные системы. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. 352 с.
2. Дамдинова Д. Б., Полетаев А. С., Ченский А. Г. Сравнение точности методов вычисления разности фаз квазигармонических сигналов // Вестник СибГУТИ. 2017. № 2 (38). С. 87–97.
3. Коротков К. С., Фролов Д. Р., Левченко А. С. Анализ методов измерения истинного сдвига фаз смесителей сверхвысокой частоты // Радиотехника и электроника. 2015. Т. 60. № 8. С. 873–880.
4. Малыгин А. Н., Прасько А. Д., Троценко И. В. Устройство оценки разности амплитуд, частот и фаз синусоидальных электрических колебаний // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. № 2. С. 533–538.
5. Овчинников Ф. В., Сухотин В. В. Измерение разности фаз сигналов в системах спутниковой связи с использованием одного геостационарного ИСЗ // Исследования наукограда. 2017. Т. 1. № 1 (19). С. 30–37.
6. Афанасьев В. М. Электрооптический модулятор по схеме интерферометра Маха-Цендера // Прикладная фотоника. 2016. Т. 3. № 4. С. 341–369.
7. Белоусов А. А. Особенности проектирования многоканальных СВЧ устройств миллиметрового диапазона // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. 2019. Т. 2. № 4. С. 522–527.
8. Вольхин Ю. Н., Тихонов Е. В. Обзор возможных способов реализации радиофотонных АЦП диапазона СВЧ // Материалы V юбилейной общероссийской научно-технической конференции «Обмен опытом в области создания сверхширокополосных радиоэлектронных систем», Омск, 7–8 октября 2014. Омск: Омский государственный технический университет, 2014. С. 87–104.
9. Бирюков В. В., Грачев В. А., Лобин С. Г., Палачев М. А., Раевский А. С. Реализация устройств генерации и преобразования сигналов СВЧ-диапазона методами радиофотоники // Антенны. 2017. № 11 (243). С. 63–70.
10. Конторов С. М., Шипулин А. В., Кюпперс Ф., Валуев В. В. Многоканальный радиофотонный приемный тракт // Фотоника. 2019. Т. 13. № 6. С. 584–593.
11. Морозов О. Г., Ильин Г. И., Морозов Г. А. Системы радиофотоники с последовательным амплитудно-фазовым преобразованием оптической несущей // Фотон-экспресс. 2017. № 6 (142). С. 104–105.
12. Чиров Д. С., Кочетков Ю. А. Применение технологий радиофотоники в интересах формирования и обработки широкополосных радиолокационных сигналов // DSPA: Вопросы применения цифровой обработки сигналов. 2020. Т. 10. № 1. С. 15–24.
13. Capmany J., Ortega B., Pastor D., Journal of Ligh twave Technology, 2006, vol. 24, no. 1, pp. 201–229. https://doi.org/10.1109/JLT.2005.860478
14. Cox C. H., Ackerman E. I., Avionics, Fiber-Optics and Photonics Conference (AVFOP), 2013. https://doi.org/10.1109/AVFOP.2013.6661612
15. Hervás J., Ricchiuti A. L., Li W., Zhu N. H., FernándezPousa C. R., Sales S., Li M., Capmany J., IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2017, vol. 23, no. 2, р. 5602013. https://doi.org/10.1109/JSTQE.2017.2651117
16. Kontorov S. M., Cherepenin V. A., Kulagin V. V., Prokhorov D. A., Shulunov A. N., Valuev V. V., Progress In Electromagnetics Research Symposium Abstracts, Toyama, Japan, 1-4 August, 2018, рр. 967–972. https://doi.org/10.23919/PIERS.2018.8598200
17. Manka M. E., Proceeding of the 2008 Asia-Pacifi c Microwave Photonics Conferences, рр. 275–278. https://doi.org/10.1109/MWP.2008.4666690
18. Pan S., Yao J., Journal of Lightwave Technology, 2017, vol. 35, no. 16, рр. 3498–3513. https://doi.org /10.1109/JLT.2016.2587580
19. Raevskii A. S., Biryukov V. V., Grachev V. V., Kapustin S. A., Lobin S. G., Proc. of SPIE “Optical Technologies for Telecommunications–2016”, 2016, vol. 10342, р. 103420K1-103420K-6. https://doi.org/10.1117/12.2270386
20. Yao J., Proc. of the 2008 International Conference on Advanced Infocomm Technology ProICAIT-08, 2008, р. 135. https://doi.org/10.1145/1509315.1509450
21. Федянин Д. Ю. Усиление поверхностных плазмон-поляритонов в наноразмерных волокнах: дис. канд. физ.-мат. наук (МФТИ, Долгопрудный, 2012).
Рецензия
Для цитирования:
Гусеница Я.Н., Снегирев А.Л., Покотило С.А. Исследование характеристик радиофотонного устройства определения разности фаз радиолокационных сигналов. Измерительная техника. 2021;(2):38-42. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-2-38-42
For citation:
Gusenitsa Y.N., Snegirev A.L., Pokotilo S.A. Study of the characteristics of a radio photon device for determining the phase diference of a radar signals. Izmeritel`naya Tekhnika. 2021;(2):38-42. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-2-38-42
Просмотров: 16
Послать статью по эл. почте 