目前大规模地基固态相控阵由于成本原因, 普遍采用大单元间距以减少通道数。在这种间距下, 可视空间会出现栅瓣效应, 天线性能恶化, 雷达扫描范围受限。对阵面设计方法进行研究, 提出一种不等间距阵面优化方法。仿真结果表明, 在 λ×λ单元口径下, 实现 ±20°的扫描角度内栅瓣低于 -20 dB; 由于阵面口径增大, 阵面方向性增强, 单元数减少 18%。

设计并制作了硅基二氧化硅波导阵列相控芯片, 该芯片由分束单元、相位调制单元、输出波导阵列三部分构成, 分束单元采用三级1×2的光分束器级联而成, 相位调制单元采用热光调制方式, 输出部分包含8根密集阵列波导.8根波导输出的光在远场发生干涉, 形成扫描光束, 加电后通过二氧化硅热光效应, 折射率变化0.027%(0.000 4)时, 扫描光束偏转5.5°.该波导相控阵列采用2.0%超高折射率差的硅基二氧化硅波导为材料, 经等离子体增强化学气相沉积法进行材料生长及退火, 再经电感耦合等离子体干法刻蚀技术进行刻蚀, 最后切割抛光制作而成.测试结果表明, 静态下该芯片8条输出阵列波导形成清晰干涉光斑, 在电压达到130 V时, 热调制相位后, 光斑移动5.5°.

弯月薄镜在侧向均匀承重和弯月薄镜在采用侧向均匀承重和等间距竖直推拉侧向支撑方式时, 等间距竖直推拉侧向支撑方式时, 会产生明显的弯曲变形问题。为消除附加弯矩带来的镜面变形, 本文分析了弯月薄镜的结构特点, 提出了适用于弯月薄镜的等角间距推—拉—剪切和不等角间距推—拉—剪切两种侧向支撑方式。通过在侧向支撑上增加轴向剪切平衡作用力分量, 推导了在上述两种侧向支撑方式下各向作用力分量的表达式。针对1.23 m弯月薄镜, 优化出切向分量最佳比率β为0.75。对16点等间距侧向支撑增加轴向剪切分量后, 镜面变形RMS值由1259.1 nm减小到3.4 nm, 无需轴向主动校正即可获得较好的支撑面形。不等角间距侧向支撑方式则解决了等间距侧向支撑方式中各个侧向支撑点的作用力大小差异较大的问题, 结合弯月薄镜轴向支撑的主动校正能力, 在最大校正力仅为–1.01 N的主动校正后, 16点不等间距侧向支撑实现了镜面变形RMS为4.6 nm的支撑效果。