2。2压电陶瓷 12

2。2。1压电陶瓷结构 13

2。2。2压电陶瓷逆压电效应 13

2。3基于压电陶瓷调谐的啁啾光纤光栅延迟线结构设计 16

2。3。1延迟线结构设计 16

2。3。2系统参数计算 16

3  光纤光栅延迟线延迟时间测量 18

3。1利用矢量网络分析仪测量系统总延迟时间 18

3。1。1系统结构和原理 18

3。1。2测量结果和分析 19

3。2利用示波器测量光纤光栅延迟时间 21

3。2。1系统结构和原理 21

3。2。2测量结果和分析 23

4．基于压电陶瓷调谐啁啾光纤光栅实验 26

4。1基于白光干涉原理测量压电陶瓷伸长量 26

4。1。1系统结构和原理 26

4。1。2实验结果和分析 28

4。2啁啾光纤光栅反射谱平移测试实验 30

4。2。1系统结构和原理 30

4。2。2实验结果和分析 30

结  论 34

致  谢 35

参 考 文 献 36

1  绪论

1。1引言

随着当今世界局势更趋全球化、复杂化，各国、各地区之间的军事、科技竞争格局正发生着历史性的变化。雷达作为军事战略中防卫和反击的关键技术，其内涵和研究内容不断拓展。相控阵雷达技术在强杂波、强干扰和硬打击等工作条件下表现出良好的性能，具有很大的技术潜力，因此其发展和研究更是受到了国内外的普遍重视。随着激光在电子信息技术中的应用和信号处理技术的发展，光技术在相控阵雷达中的应用使得传统电控和机械扫描系统的许多问题得以解决。论文网

为了增强在军事战争中的抗干扰、分辨和识别能力，增加自身隐蔽性，针对复杂战场能够实现多目标成像，相控阵雷达应具有尽可能大的瞬时带宽。但是，一方面由于孔径效应的影响，一般电控相控阵雷达波束指向角会随着频率的改变产生一定的偏转，满足关系式[1]

(1。1)

式中，表示波束偏移量，表示频率变化的大小，表示中心频率，表示波束宽度，表示相控阵的测度，表示波长大小。当相控阵满足天线侧向扫描角为60°，时，即使频率改变5%，波束偏移量将会是波束宽度的一半。

另一方面，由于大口径雷达天线各个单元之间的信号传输存在孔径渡越时间，使得天线各个单元接收到的信号不能在允许的范围内在同相位上进行叠加，进而导致信号脉压后主瓣展宽，相控阵雷达的瞬时带宽也受到了限制[2,3]。

为了应对这两种不利因素，一般是在阵列各个单元或子阵列级别上添加时间延迟线。由于传统相控阵雷达阵列单元数目众多，在每个单元上进行延迟需要大量的微波延迟线，因此增大了系统的体积和重量，在调节的时候极为不方便，实现难度极大。例如，对于一个使用同轴电缆作为延迟线的相控阵雷达，当雷达口径为20m，扫描角为60°时，需要的延迟线长度为17m，无论从信号的传输损耗角度，还是系统的工程实现角度来看都是极为不科学的[4]。光电技术的应用为同时控制具有数千个阵列单元的宽带共享孔径天线带来了新的机遇。作为传统电缆的替代品，光纤在相控阵雷达中不仅可以完成信号传输的功能，还可以完成信号的分配，波束的形成以及对波束指向角进行控制、扫描等功能。基于群时延的机理，光波搭载微波信号并对其进行实时延迟可以满足工作在较大的瞬时带宽的相控阵列的要求[1]。