ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2023, № 2 · РАДИОТЕХНИКА

Волоконно-оптическая система распределения сигнала СВЧ-гетеродина для активных фазированных антенных решеток

А.Л. Чиж1, К.Б. Микитчук1

1 Государственное научно-производственное объединение «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника», Минск, Беларусь
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2023.2.11 УДК 621.391.64 EDN OJDEYN

Аннотация

В статье исследуются различные архитектуры волоконно-оптических систем распределения СВЧ-сигналов для активных фазированных антенных решеток. Представлена волоконно-оптическая система с полностью оптическим усилением для распределения сигналов СВЧ-гетеродина. Реализован и исследован фрагмент предлагаемой системы. Экспериментально показано, что разработанная система распределения обеспечивает отношение шум-сигнал -150 дБн/Гц, выходную мощность канала около 1 мВт и дрейф фазы между каналами менее 1°.

  • волоконно-оптическая линия передачи
  • волоконно-оптическая система распределения
  • оптическое усиление
  • активные фазированные антенные решетки (АФАР)
  • радиофотоника
Abstract (in English)

Fiber-optic distribution system of microwave signals for active phased array antennas

In the paper, different architectures of fiber-optic distribution systems of microwave signals for active phased array antennas are studied. The fiber-optic system with all-optical gain for microwave local oscillator signals distribution is presented. The fragment of proposed system is realized and characterized. It is experimentally shown that the developed distribution system provides noise-to-signal ratio of - 150 dBc/Hz, output channel power about 1 mW and phase fluctuation between channels less than 1°.

Для цитирования

Чиж А.Л., Микитчук К.Б. Волоконно-оптическая система распределения сигнала СВЧ-гетеродина для активных фазированных антенных решеток // Журнал радиоэлектроники. – 2023. – № 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.2.11

Литература

  1. Под ред. Воскресенского Д.И. Проектирование фазированных антенных решеток. Издание 4-е. Москва, Радиотехника. 2012. 744 с.
  2. Гостюхин В.Л., Трусов В.И., Гостюхин А.В. Активные фазированные антенные решетки. Издание 3-е. Москва, Радиотехника. 2011. 304 с.
  3. Skolnik M. Radar handbook. Third edition. McGraw-Hill. 2008. 1351 p.
  4. Clark T., Waterhouse R. Photonics for RF front ends. IEEE Microwave magazine. 2011. V.12. №3. P.87-95. https://doi.org/10.1109/MMM.2011.940319
  5. Ackerman E., Cox C. RF fiber-optic link performance. IEEE Microwave Magazine. 2001. V.2. №4. P.50-58. https://doi.org/10.1109/6668.969935
  6. Berceli T., Herczfeld P. Microwave photonics - a historical perspective. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2010. V.58, №11. P.2992-3000. https://doi.org/10.1109/TMTT.2010.2076932
  7. Cox C. Analog optical links (theory and practice). Cambridge University Press. 2004. 288 p.
  8. Tangonan G., Willie Ng, Yap D., Stephens R. System design and performance of wideband photonic phased array antennas, in RF photonic technology in optical fiber links. Cambridge University Press. 2002. P.377-399.
  9. Chazelas J., Ziaei A., Dolti D., Merlet T. Potential technological breakthroughs for phased array antennas. IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. 2009. V.24. №11. P.22-27. https://doi.org/10.1109/MAES.2009.5344178
  10. Daryoush A., Saedi R., Samant N., Herczfeld P., Belaga M. Fiber optic fed C-band active phased array antennas. IEEE MTT-S Microwave Symposium Digest. 1992. V.1. P.437-440. https://doi.org/10.1109/MWSYM.1992.188006
  11. Mikitchuk K., Chizh A., Malyshev S. Noise and gain of an erbium-doped fiber amplifier for delay-line optoelectronic oscillator. IEEE International Conference on Noise and Fluctuations. 2017. 4 p. https://doi.org/10.1109/ICNF.2017.7985957
  12. Chizh A., Malyshev S. Fiber-optic system for local-oscillator signal distribution in active phased arrays. 11th European Radar Conference. 2014. P.439-442. https://doi.org/10.1109/EuRAD.2014.6991301
  13. Malyshev S., Chizh A., Vasileuski Y. High-power InGaAs/InP partially depleted absorber photodiodes for microwave generation. Journal of Lightwave Technology. 2008. V.26. №15. P.2732-2739. https://doi.org/10.1109/JLT.2008.927594
  14. Roman J., Frankel M., Williams K., Esman R. Optical fiber cables for synchronous remoting of numerous transmitters/receivers. IEEE Photonics Technology Letters. 1998. V.10. №4. P.591-593. https://doi.org/10.1109/68.662604
  15. Campillo A., Funk E., Tulchinsky D., Dexter J., Williams K. Phase performance of an eight-channel wavelength-division-multiplexed analog-delay line. Journal of Lightwave Technology. 2004. V.22. №2. P.440-447. https://doi.org/10.1109/JLT.2004.824460