Глава 890: Преподавание урока академикам
Первая половина апреля была в целом спокойной.
После того, как на принципиальном прототипе было доказано, что пикосекундный импульсный лазер действительно может обеспечить контролируемую нетермическую обработку, самое главное, естественно, приступить к производству инженерного прототипа.
Поскольку необходимо учитывать конкретную среду применения и компоновку оборудования, инженерный прототип нельзя просто положить на полку, как принципиальный прототип.
Речь идет о том, чтобы максимально приблизиться к конечному продукту.
Это также означает, что процесс производства будет относительно длительным.
В частности, часть оборудования приходится заказывать из-за рубежа.
Можно сказать, что эффективность европейских предприятий понятна только каждому.
Таким образом, проект Чан Хаонана также вступил в стадию затишья.
Но это не плохо.
После того, как интенсивность работы всей проектной группы снизилась, у него наконец появилась возможность обсудить идею «фазового управления элементами антенной решетки с помощью фотоэлектрических сигналов» с академиками Хоу и Хо Пэнхуа.
В конце концов, несколько человек пришли к единодушному выводу.
По крайней мере, в принципе, идея оптических сетей формирования луча осуществима.
Чан Хаонан хочет, чтобы это было «в принципе возможно».
Последующие проблемы системной модели и теории систем могут быть решены им.
В дальнейшем Группа электронных технологий будет заниматься конкретными аспектами реализации.
Первоначально Чан Хаонань планировал лично отправиться в Лучжоу.
В результате я позвонил и узнал, что академик Ван Сяомо в конце апреля поедет в Пекин на встречу.
Это просто избавит вас от необходимости бегать.
…
Хотя это и не серьезная встреча, это все же серьезный академический обмен мнениями, и он определенно неуместен за обеденным столом.
Поэтому Чан Хаонан просто выбрал место встречи в конференц-зале главного здания New Torch Laboratory.
«Вы выбрали это место удачно».
Выйдя из машины, Ван Сяомо поправила кожаную куртку, огляделась и прокомментировала:
«Экология хорошая, недалеко от города, но не слишком шумно».
«Это место для учёных».
Пятая кольцевая дорога в Пекине, хотя большая ее часть в настоящее время открыта для движения, в целом все еще немного пустынна.
Однако, напротив, это придает лаборатории «Факел» ощущение рая.
Сам Чан Хаонан очень любит это место, поэтому он не скромничает:
«Как вы это сказали? Это далеко от академического круга, но близко к академическому кругу. Это как раз то место, о котором вы говорите».
«Я впервые слышу подобное заявление».
Ван Сяомо последовал за Чан Хаонаном по ступеням главного здания:
«Но резюме действительно на месте…»
…”
Прогуливаясь и беседуя по пути, они вскоре подошли к двери конференц-зала на верхнем этаже.
Несколько дней назад Чан Хаонан уже начал готовить здесь необходимую информацию.
Поэтому, когда Ван Сяомо толкнул дверь, он первым делом увидел несколько досок, заполненных формулами и схемами электрических схем.
Такая ситуация должна была больше подходить для PPT.
Но сделать PPT слишком хлопотно.
Предоставьте это студентам, но студенты не поймут.
Вы же не можете позволить академику Хоу работать у него кули, верно?
Итак, Чан Хаонан был ленив и передвинул все доски, на которых он сделал записи во время обсуждений и расчетов в предыдущие дни.
"Это…"
Боюсь, оказавшись внезапно в море математических символов, даже Ньютон или Гаусс на несколько секунд растерялись бы.
Однако Ван Сяомо все же был морально готов и быстро пришел в себя. «В прошлый раз, когда мы встречались в Наньчжэне, я догадался, что в голове вашего ребенка что-то спрятано...»
«Ну что, посмотрим, какие новые трюки мы придумаем!»
Глядя на Ван Сяомо, который был готов делать заметки, Чан Хаонань снял пальто, а затем расстегнул верхнюю пуговицу рубашки:
«Это новая идея, которая пришла мне в голову только после того, как я выслушал ваше вступительное слово в прошлом месяце».
Он сказал и направился прямо к первой доске:
«Вы сказали мне в Наньчжэне, что когда фазированный радар выполняет широкоугольное сканирование, время прохождения радара и эффект апертуры приведут к ограничению мгновенной полосы пропускания сигнала, и необходимо использовать задержку подрешетки или сдвиг фазы блока. структура для решения этой проблемы. Однако линии задержки в реальном времени традиционных микроволновых волноводов или кабелей имеют большие потери, сильную дисперсию, узкие полосы частот, а также чрезмерный объем и общий вес».
«Недавно я работал над проектом по лазерной обработке, в рамках которого для передачи сигналов вместо кабелей будут использоваться оптоволоконные линии связи. Поэтому я задумался о том, можно ли использовать оптоволокно в радарах».
Ван Сяомо одной рукой придерживал подбородок, а другой рукой ритмично постукивал шариковой ручкой по обложке блокнота.
Это его привычное действие, когда он думает.
«Простое использование оптического волокна для TTD — не такая уж новая идея».
Пока Чан Хаонань закончил говорить, Ван Сяомо медленно произнес:
«Я знаю, что около 10 лет назад американская компания Hughes Company пробовала этот метод, но в середине было слишком много процессов фотоэлектрического преобразования. В конце концов, было сказано, что есть дополнительные 40 децибел потери сигнала, и в конце концов от него отказались».
Чан Хаонань уже догадался, что собеседник упомянет этот случай, и тут же кивнул:
«Я также нашел информацию о проекте, о котором вы упомянули».
«Однако, хотя они использовали оптические волокна для TTD, процесс переключения каждого канала задержки по-прежнему использовал электрический переключатель, состоящий из нескольких лазеров, а также волоконного соединителя n1:n2 и нескольких фотодетекторов. Каждая структура переключателя — это... Всего требуется 32 группы процессов фотоэлектрического преобразования, что означает, что это будет шумно».
Услышав, что Чан Хаонань попал в точку, рука Ван Сяомо, держащая ручку, замерла:
«Итак... вы можете решить эту проблему?»
"конечно."
Первый улыбнулся:
«Поэтому я подумал, что, поскольку мы уже рассматривали возможность использования волоконной оптики, лучше дойти до конца и построить всю внутреннюю часть в виде набора сетей формирования оптического луча, а затем использовать фотодетекторы для демодуляции и восстановления радиочастотных или микроволновых сигналов для излучения электромагнитных волн. Таким образом, для реализации оптически управляемого радара с фазированной решеткой потребуется только один процесс электрооптико-электрического преобразования...»
Говоря об этом, Чан Хаонан повернулся и указал на доску позади себя:
«Например, для переключения каналов задержки, упомянутых выше, можно использовать чисто оптические методы, такие как волоконная брэгговская отражательная решетка, волоконная дисперсионная призма или пространственное переключение оптического пути. Короче говоря, существует много способов полностью избежать этих 32 наборов фотоэлектрических преобразований...»
«Использование массива управления светом напрямую...может избежать этой проблемы потерь»
Ван Сяомо не заметил, как он сел полностью прямо:
«Но это подразумевает новую теоретическую систему... Помимо прочего, модели задержки оптически управляемых решеток и электронно-управляемых решеток сильно различаются».
«Так уж получилось, что это как раз то, что у меня хорошо получается».
Чан Хаонан в это время уже был взволнован и подошел ко второй доске:
«Давайте сначала воспользуемся в качестве примера относительно простым одномерным линейным массивом».
«Предполагая, что количество единиц, содержащихся в каждой подрешетке, равно ns=N/M, тогда каждая единица может быть выражена как ail, где i — серийный номер подрешетки, а l — серийный номер антенного блока внутри подрешетки. В фактической решетке каждая конфигурация подрешетки представляет собой блок задержки, который может обеспечить 2^b1 единиц сдвига времени. Каждый блок в подрешетке имеет b2-битный фазовращатель, который используется для завершения сдвига фазы в диапазоне фаз 0-2π...»
«Для любого направления θ в пространстве пространственная разница во времени между любыми соседними единицами равна τ=dsinθ/c, а для рабочей частоты f соответствующая разность фаз равна φ=kdsinθ…»
…”
К тому времени, как он дошел до этого места, Ван Сяомо уже открыл свой блокнот на чистой странице и яростно писал:
Хотя Чан Хаонан не имеет теоретического образования, нетрудно заметить, что он строит математическую модель линейной решетки с управляемой светом задержкой и фазовым управлением.
Если ее слегка обобщить, то она может стать моделью плоской решетки.
«Фазированную антенную решетку можно рассматривать не только как фильтр пространственной области, но и как фильтр временной области, передаточная функция которого изменяется в зависимости от различных пространственных направлений. Предположим, что входной сигнал на первый блок равномерной линейной решетки равен s(t)= e^(jωt), тогда передаточная функция оптически управляемой фазированной решетки в направлении наведения равна H(ω)={Msin[ns/(2c)]dsinθ0(ω-ω0)}/[sin{(1/2c) ]dsinθ0(ω-ω0)}…»
По мере того, как объяснение постепенно продвигалось, Чан Хаонань начал время от времени добавлять на доску новый материал.
Некоторые из них были пропущены и не записаны в то время, а некоторые были придуманы заново в процессе расчетов.
Постепенно прояснилась структура всей математической модели.
«Да ладно…»
Ван Сяомо как можно быстрее записал последний иероглиф на доске, а затем прекратил писать.
Судя по общему количеству досок в этом конференц-зале, вступительное слово Чан Хаонана, вероятно, готово лишь наполовину.
Однако теперь он может получить из него много ценной информации.
«Другими словами, нам нужно определить только три ключевых значения: вектор оператора пространственной задержки массива, вектор сдвига фазы наведения луча внутри массива и вектор оператора задержки внутри массива, чтобы завершить моделирование модели сигнала оптического управляющего массива?»
Это, очевидно, намного проще, чем его или любая другая оценка, за исключением Чан Хаонаня.
Другими словами, даже с инженерной точки зрения эта идея использования фотоэлектрических сигналов для управления разностью фаз при сканировании вполне осуществима!
(Конец этой главы)
