光子集成相控阵技术
出版时间:
2022-04
版次:
1
ISBN:
9787515920559
定价:
68.00
装帧:
其他
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
152页
字数:
231.000千字
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-
本书首先介绍了光子集成相控阵的概念、工作原理和国内外研究进展,进而对光子集成相控阵中光天线单元和阵列设计进行了详细介绍,结合不同规模的硅基光相控阵设计案例,深入探讨了实现低副瓣的设计方法,阐述了光子集成相控阵的测试原理和测试设计,后通过硅基光相控阵芯片研发案例详细说明光子集成相控阵的设计、实现与测试,并进行基于硅基光相控阵芯片的短距离空间光通信验证。
本书致力于将理论研究、设计加工和实验验证相融合,希望能够为光相控阵技术领域的研究和设计者提供参考。 董涛,男,研究员,博士生导师,博士,毕业于北京理工大学信息与电子学院。现航天科技集团五院。长期从事相控阵天线研究和产品研制工作,发表学术论文100余篇,授权国家发明专利35项。 目录
第1章绪论1
1.1光相控阵的概念和内涵1
1.2光子集成相控阵的组成2
1.2.1光耦合器2
1.2.2光功率分配网络4
1.2.3光移相器6
1.2.4光天线阵列11
1.2.5控制电路12
1.3光相控阵波束扫描原理14
1.4光相控阵和微波相控阵的关系15
1.5光相控阵的主要参数16
1.5.1光天线的端口特性16
1.5.2光天线的辐射特性18
1.6光相控阵的应用领域20
1.7光子集成相控阵国内外研究进展22
1.7.1一维光相控阵23
1.7.2二维光相控阵26
1.7.3光子集成光相控阵的发展趋势28
第2章光天线单元和阵列设计31
2.1硅基光栅型纳米天线31
2.1.1硅基弧形光栅纳米天线单元和阵列设计31
2.1.2小型化硅基直光栅纳米天线单元和阵列设计39
2.1.3抑制双向辐射的天线单元设计46
2.2等离子体激元纳米天线51
2.2.1等离子体激元纳米天线单元设计52
2.2.2等离子体激元纳米天线阵列设计55
2.3硅基喇叭形纳米天线60
2.3.1硅基H面扇形喇叭纳米天线设计60
2.3.2硅基角锥喇叭形纳米天线设计62
2.3.3小型化硅基喇叭形纳米天线设计62
第3章光子集成相控阵低副瓣设计67
3.1低副瓣光相控阵设计方法67
3.1.1等间距阵列设计方法68
3.1.2非等间距阵列设计方法70
3.2低副瓣光相控阵设计案例72
3.2.1等间距阵列低副瓣设计72
3.2.2非等间距阵列低副瓣设计79
第4章光子集成相控阵测试96
4.1光子集成相控阵中关键器件测试96
4.1.1光天线单元辐射特性测试96
4.1.2光移相器移相特性测试99
4.2光子集成相控阵芯片测试106
4.2.1测试指标106
4.2.2测试方法106
4.2.3测试系统107
第5章光子集成相控阵设计实例112
5.1端面耦合的1×32阵元硅基光相控阵112
5.1.1设计方案112
5.1.2辐射特性测试116
5.1.3仿真与测试对比118
5.2垂直耦合的1×64阵元硅基光相控阵120
5.2.1设计方案120
5.2.2辐射特性测试120
5.2.3仿真与测试对比124
5.3垂直耦合封装的1×128阵元硅基光相控阵126
5.3.1设计方案126
5.3.2辐射特性测试128
5.3.3仿真与测试对比128
5.4基于硅基光相控阵的通信演示验证131
5.4.1基于硅基光相控阵的波束扫描切换演示验证131
5.4.2基于硅基光相控阵的自由空间光通信演示验证133
参考文献136
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内容简介:
本书首先介绍了光子集成相控阵的概念、工作原理和国内外研究进展,进而对光子集成相控阵中光天线单元和阵列设计进行了详细介绍,结合不同规模的硅基光相控阵设计案例,深入探讨了实现低副瓣的设计方法,阐述了光子集成相控阵的测试原理和测试设计,后通过硅基光相控阵芯片研发案例详细说明光子集成相控阵的设计、实现与测试,并进行基于硅基光相控阵芯片的短距离空间光通信验证。
本书致力于将理论研究、设计加工和实验验证相融合,希望能够为光相控阵技术领域的研究和设计者提供参考。
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作者简介:
董涛,男,研究员,博士生导师,博士,毕业于北京理工大学信息与电子学院。现航天科技集团五院。长期从事相控阵天线研究和产品研制工作,发表学术论文100余篇,授权国家发明专利35项。
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目录:
目录
第1章绪论1
1.1光相控阵的概念和内涵1
1.2光子集成相控阵的组成2
1.2.1光耦合器2
1.2.2光功率分配网络4
1.2.3光移相器6
1.2.4光天线阵列11
1.2.5控制电路12
1.3光相控阵波束扫描原理14
1.4光相控阵和微波相控阵的关系15
1.5光相控阵的主要参数16
1.5.1光天线的端口特性16
1.5.2光天线的辐射特性18
1.6光相控阵的应用领域20
1.7光子集成相控阵国内外研究进展22
1.7.1一维光相控阵23
1.7.2二维光相控阵26
1.7.3光子集成光相控阵的发展趋势28
第2章光天线单元和阵列设计31
2.1硅基光栅型纳米天线31
2.1.1硅基弧形光栅纳米天线单元和阵列设计31
2.1.2小型化硅基直光栅纳米天线单元和阵列设计39
2.1.3抑制双向辐射的天线单元设计46
2.2等离子体激元纳米天线51
2.2.1等离子体激元纳米天线单元设计52
2.2.2等离子体激元纳米天线阵列设计55
2.3硅基喇叭形纳米天线60
2.3.1硅基H面扇形喇叭纳米天线设计60
2.3.2硅基角锥喇叭形纳米天线设计62
2.3.3小型化硅基喇叭形纳米天线设计62
第3章光子集成相控阵低副瓣设计67
3.1低副瓣光相控阵设计方法67
3.1.1等间距阵列设计方法68
3.1.2非等间距阵列设计方法70
3.2低副瓣光相控阵设计案例72
3.2.1等间距阵列低副瓣设计72
3.2.2非等间距阵列低副瓣设计79
第4章光子集成相控阵测试96
4.1光子集成相控阵中关键器件测试96
4.1.1光天线单元辐射特性测试96
4.1.2光移相器移相特性测试99
4.2光子集成相控阵芯片测试106
4.2.1测试指标106
4.2.2测试方法106
4.2.3测试系统107
第5章光子集成相控阵设计实例112
5.1端面耦合的1×32阵元硅基光相控阵112
5.1.1设计方案112
5.1.2辐射特性测试116
5.1.3仿真与测试对比118
5.2垂直耦合的1×64阵元硅基光相控阵120
5.2.1设计方案120
5.2.2辐射特性测试120
5.2.3仿真与测试对比124
5.3垂直耦合封装的1×128阵元硅基光相控阵126
5.3.1设计方案126
5.3.2辐射特性测试128
5.3.3仿真与测试对比128
5.4基于硅基光相控阵的通信演示验证131
5.4.1基于硅基光相控阵的波束扫描切换演示验证131
5.4.2基于硅基光相控阵的自由空间光通信演示验证133
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