340GHz收发隔离网络关键技术研究

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一、太赫兹频段雷达和通信系统成为未来空 间无线技术的重要发展方向 相对于常规的微波及毫米波频段的波长， THz频段的波长更短，因此更利于实现极大信号 带宽和极窄信号波束，适应解决目标的高分辨率 成像，而且物体运动导致的多普勒效应更为明显 ，更适用于检测目标的运动特征。上述特征使得 THz雷达探测系统具有极高分辨率的目标成像识 别和微小目标探测能力。虽然太赫兹频段大气衰 减非常严重，不过太赫兹频段对于太空环境的衰 减大大降低，因此，太赫兹探测系统在太空环境 的应用更易实现高分辨目标探测。相比于微波雷 达，太赫兹雷达探测系统具有技术优势如下： 1.太赫兹雷达具有更强的保密性和更高的分 辨率。 太赫兹频段波长很短，更易获取目标高分辨 率，实现极大信号带宽，提取更丰富目标信息， 相比于微波雷达探测更细微的目标，实现更精确 的定位。 2.太赫兹雷达可以实现更好的角分辨率。 太赫兹频段更易实现极窄的天线波束，同一 个天线孔径，在220GHz工作的雷达比X波段工作 的雷达发射天线的波束宽度窄20倍以上，即雷达 频率越高可获得越窄的波束宽度。太赫兹频段可 以提供极窄天线波束，得到更优的角跟踪精度、 更大的天线增益，且更高的角分辨率能够快速提 升目标分辨和识别能力。 3.太赫兹雷达具有获得空间目标高分辨率探 测和目标成像识别能力。 太赫兹脉冲典型脉宽为皮秒级，具有极高的 时间分辨率，太赫兹单个脉冲频带可覆盖GHz到 THz频率范围，其宽带性能相对于普通微波雷达 具有巨大优势，获得的空间目标雷达成像更清晰 。 4.太赫兹雷达系统具有突出的抗干扰能力。 现有电子战干扰技术主要集中在微波频段和 红外频段，对太赫兹频段不易产生有效的干扰， 且太赫兹频段极窄天线波束能够降低干扰机注入 雷达主瓣波束的概率，减小雷达对干扰的灵敏度 ，同时，极高的天线增益对旁瓣干扰可实现抑制 作用。 5.太赫兹雷达系统具有独特的反隐身功能。 目前隐身技术主要集中在微波频段，在太赫 兹频段隐身效果不好。对微波频段吸收材料，太 赫兹波穿透性较好，有利于探测隐身目标。常见 窄带微波雷达不能有效探测到RCS较小的隐形目 标，而太赫兹雷达发射的太赫兹脉冲具有更宽的 频率，可以让隐形飞机窄带吸波涂层失去效果。 此外，普通雷达对于扁平薄边缘容易生成共振吸 收从而减弱反射强度，宽带太赫兹雷达可以产生