“來吧,看看我們常總又整出來點什麼新花樣!”
看著已經擺開架勢準備記筆記的王曉模,常浩南脫掉外套,緊接著鬆開了襯衫最上麵的扣子:
“這還是我上個月聽了你介紹之後才想到的一個新思路。”
他說著徑直來到第一麵黑板旁邊:
“在南鄭那會你和我說過,相控陣雷達在進行寬角掃描時,雷達的渡越時間和孔徑效應會導致信號的瞬時帶寬受限,需要采用子陣延時或者單元移相結構來改善這種問題。但是傳統微波波導或者電纜線的實時延時線損耗大、色散強、頻帶窄、體積和總量還超標。”
“正好我最近在做一個激光加工的項目,就是用光纖鏈路取代電纜傳遞信號,所以就想著能不能把光纖也用在雷達上麵。”
王曉模一隻手扶著下巴,另一隻手拿著圓珠筆在筆記本的封麵上有節奏地敲擊。
這是他在思考時的習慣性動作。
“單純用光纖做ttd,倒是不算特彆新的思路。”
趁著常浩南說完一句話的功夫,王曉模緩緩開口道:
“我知道大概10年前,美國休斯公司就嘗試過這個辦法,隻是中間的光電轉換過程實在太多,最後據說是多出來了40分貝的信號損耗,最後就不了了之了。”
而常浩南早就猜到了對方會提到這個案例,當即點了點頭:
“您說的那個項目我也查到過資料。”
“不過,他們雖然用了光纖做ttd,但切換各延時通路的過程仍然采用了多個激光器加一個n1:n2光纖耦合器再加多個光探測器的電開關形式,每個開關結構都要多出來48總共32組光電轉換過程,噪音大是必然的。”
聽常浩南直接切中要害,王曉模拿著筆的手停下了動作:
“所以……你能解決這個問題?”
“當然。”
前者露出一個笑容:
“所以我想,既然都已經考慮用光纖了,那不如一條道走到底,把整個後端都做進一套光波束形成網絡,最後統一用光探測器解調恢複射頻或微波信號發射電磁波,這樣隻需要一個電-光-電轉換過程,就能實現光控相控陣雷達……”
說到這裡,常浩南回頭指向身後的黑板:
“比如剛才說的切換各延時通路,完全可以用純光學的方法,比如光纖布拉格反射光柵、光纖色散棱鏡,或者空間光路切換,總之辦法有很多,完全可以規避掉那32組光電轉換……”
“直接用光控陣列……倒是可以規避這個損耗問題”
王曉模不知道什麼時候已經完全坐直了身子:
“但那可就涉及到一套新的理論體係了……不說彆的,光控陣列和電控陣列的時延模型就有很大區彆。”
“這正好是我比較擅長的部分。”
常浩南此時已經興奮了起來,大踏步地來到第二塊黑板旁邊:
“我們先用一個比較簡單的一維線列陣作為例子。”
“假設每個子陣包含的單元數為ns=nm,那麼每個單元可以表示為ail,其中i是子陣序號,l是子陣內部的天線單元序號,實際陣列中,每個子陣配置一個可提供2^b1個時移單位的的延時單元,子陣內各單元均有一個b2位的移相器,用於完成0-2π相位範圍內的移相……”
“對於空間內任一方向θ,任意相鄰單元間的空間時間差為=dsθc,對於工作頻率f,相應相位差為φ=kdsθ……”
“……”
當講到這裡的時候,王曉模已經把筆記本翻開到空白頁,奮筆疾書地記錄了起來——
儘管他並非理論出身,但並不難看出,常浩南這是在構建一個光控時延相控線型陣列的數學模型。
而隻要稍微推廣一下,就可以成為一個平麵陣列模型。
“相控陣列天線不僅可以看作一個空域濾波器,還是一個傳遞函數隨著不同空間方向而不同的時域濾波器,設輸入到均勻線型陣列第一個單元的信號為s(t)=e^(jt),則光控相控陣列在指向方向上的傳遞函數為h={ms[ns(2c)]dsθ0(-0)}[s{(12c)]dsθ0(-0)}……”
隨著講解的逐漸進行,常浩南開始時不時在黑板上添加一些新的內容。
有些是當時漏掉沒寫上的,也有些是剛剛計算過程中新想到的。
而整個數學模型的架構,也隨之而變得逐漸清晰起來。
“唰唰唰……”
王曉模用最快的速度記下當前這麵黑板上的最後一個字符,然後停下筆。
從這間會議室裡的黑板總數來判斷,常浩南的介紹大概隻進行了一半左右。
不過,他現在就已經能夠從中看出不少有價值的信息了。
“也就是說,隻需要確定陣列的空間時延算子向量、陣內波束指向相移向量和陣內時延算子向量三個關鍵值,就可以完成光控陣列的信號模型仿真?”
這顯然比他,或者除了常浩南以外任何的預估要簡單很多。
換句話說,即便從工程角度分析,這個用光電信號控製相位差進行掃描的思路,也是完全有潛力實現的!
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