Первая половина апреля прошла в целом спокойно.
После того, как с помощью демонстрационного образца было доказано, что импульсный лазер пикосекундного уровня действительно способен осуществлять управляемую нетермическую обработку, самым важным, естественно, стало начать производство инженерного образца.
Поскольку необходимо учитывать конкретные условия применения и компоновку оборудования, инженерный образец не может быть таким же простым, как демонстрационный, когда достаточно просто собрать каркас.
Он должен быть максимально приближен к конечному продукту.
Это также означает, что процесс производства будет довольно долгим.
Особенно учитывая, что некоторое оборудование необходимо заказывать из-за границы.
Эффективность европейских предприятий, как говорится, все понимают.
Поэтому проект, над которым работал Чан Хаонань, вступил в вялотекущую фазу.
Однако это не так уж и плохо.
После того, как интенсивность работы всей проектной группы снизилась, у него наконец-то появилась возможность обсудить идею "фазового управления элементами антенной решётки с помощью оптических сигналов" с академиком Хоу и Хо Пэнхуа.
В итоге все трое пришли к единому выводу.
По крайней мере, в принципе, концепция оптической сети формирования луча осуществима.
А Чан Хаонаню и нужно было это "в принципе осуществимо".
Проблемы системной модели и системной теории он может решить сам.
А дальше, на уровне конкретной реализации, пусть беспокоится Электрическая корпорация.
Изначально Чан Хаонань собирался лично съездить в Лучжоу.
Но, позвонив туда, он узнал, что академик Ван Сяомо в конце апреля приедет в Пекин на конференцию.
Это как раз избавило его от необходимости ехать.
…
Хотя это была не официальная конференция, но всё же серьёзный научный обмен, и за обеденным столом обсуждать такое неуместно.
Поэтому Чан Хаонань просто выбрал местом встречи конференц-зал в главном здании новой лаборатории "Факел".
— Вы неплохое место выбрали.
Выйдя из машины, Ван Сяомо застегнул кожаную куртку и, оглядевшись, оценил:
— Хорошая обстановка, недалеко от города, но и не слишком шумно.
— Место для занятия наукой.
Пятая кольцевая дорога Пекина, хотя большая её часть уже была открыта для движения, в целом выглядела довольно пустынно.
Однако это, наоборот, придавало территории лаборатории "Факел" некий налёт идиллии.
Самому Чан Хаонаню это место тоже очень нравилось, поэтому он не стал скромничать:
"Как там говорится... Далеко от академических кругов, но близко к науке, вот про такие места и говорят".
— Я впервые слышу такое выражение.
Ван Сяомо вместе с Чан Хаонанем поднялся по ступенькам главного здания:
— Но вывод действительно очень точный...
"......"
По пути они шли и разговаривали, и вскоре подошли к двери конференц-зала на самом верхнем этаже.
Ещё несколько дней назад Чан Хаонань начал готовить здесь необходимые материалы.
Поэтому, когда Ван Сяомо толкнул дверь и вошёл, первое, что он увидел, — это несколько досок, заполненных формулами и схемами электрических цепей.
В такой ситуации, по идее, лучше подошла бы презентация в PowerPoint.
Но делать презентацию слишком хлопотно.
Поручить студентам — они не поймут.
Не заставлять же академика Хоу работать за него?
Поэтому Чан Хаонань решил схитрить и перенёс сюда все доски, исписанные во время обсуждений и расчётов в последние дни.
— Это...
Внезапно оказавшись в океане математических символов, наверное, даже Ньютон или Гаусс растерялись бы на несколько секунд.
Однако Ван Сяомо был морально готов, поэтому довольно быстро пришёл в себя.
— Ещё в прошлый раз в Южном Чжэне я догадался, что у тебя в голове что-то есть...
Он сел на место с хорошим обзором и полушутя сказал Чан Хаонаню:
— Давай, посмотрим, что ещё новенького придумал наш Чан Цзун!
Увидев, что Ван Сяомо уже приготовился делать записи, Чан Хаонань снял пиджак, а затем расстегнул верхнюю пуговицу рубашки:
— Эту новую идею я придумал в прошлом месяце, после того как послушал твоё выступление.
Он подошёл к первой доске:
— Тогда в Южном Чжэне ты говорил, что при широкоугольном сканировании фазированной антенной решётки радара время прохождения сигнала и апертурный эффект приводят к ограничению мгновенной полосы пропускания сигнала, и для решения этой проблемы необходимо использовать структуру с задержкой подрешёток или фазовым сдвигом элементов. Но традиционные микроволновые волноводы или кабельные линии задержки в реальном времени имеют большие потери, сильную дисперсию, узкую полосу пропускания, а также превышают допустимые габариты и массу.
— Как раз недавно я работал над проектом лазерной обработки, где для передачи сигнала вместо кабеля используется оптоволоконная линия, и подумал, нельзя ли использовать оптоволокно и в радаре.
Ван Сяомо подпёр подбородок одной рукой, а другой постукивал шариковой ручкой по обложке блокнота.
Это было его привычным жестом во время размышлений.
— Просто использовать оптоволокно для TTD — не такая уж новая идея.
Пока Чан Хаонань договаривал фразу, Ван Сяомо медленно произнёс:
— Я знаю, что около 10 лет назад американская компания Hughes пробовала этот метод, но промежуточных процессов оптоэлектронного преобразования было слишком много, и, как говорят, в итоге добавилось 40 децибел потерь сигнала, и всё заглохло.
Чан Хаонань давно догадался, что собеседник упомянет этот случай, и сразу же кивнул:
— Я тоже находил информацию об этом проекте.
— Однако, хотя они и использовали оптоволокно для TTD, процесс переключения различных путей задержки по-прежнему осуществлялся с помощью нескольких лазеров, одного оптоволоконного соединителя n1:n2 и нескольких фотодетекторов в виде электрических переключателей. Каждая структура переключателя добавляла 4*8, в общей сложности 32 группы процессов оптоэлектронного преобразования, и большой шум был неизбежен.
Услышав, что Чан Хаонань сразу попал в точку, Ван Сяомо перестал постукивать ручкой:
— Так... ты можешь решить эту проблему?
— Конечно.
Первый улыбнулся:
"Поэтому я подумал, что раз уж мы рассматриваем возможность использования оптоволокна, то почему бы не пойти до конца и не интегрировать всю заднюю часть в единую сеть формирования оптического луча, а затем использовать фотодетектор для демодуляции и восстановления радиочастотного или микроволнового сигнала для излучения электромагнитных волн. Таким образом, потребуется только один процесс электро-оптико-электрического преобразования, чтобы реализовать оптически управляемую фазированную антенную решётку радара..."
Сказав это, Чан Хаонань обернулся и указал на доску позади себя:
"Например, для переключения различных путей задержки, о котором я только что говорил, можно использовать чисто оптические методы, такие как волоконно-оптическая брэгговская решётка, волоконно-оптическая дисперсионная призма или переключение пространственного оптического пути. В общем, есть много способов, и можно полностью избежать этих 32 групп оптоэлектронного преобразования..."
"Использовать непосредственно оптически управляемую решётку... действительно можно избежать этой проблемы потерь".
Ван Сяомо уже не помнил, когда успел полностью выпрямиться:
— Но это уже затрагивает совершенно новую теоретическую систему... Не говоря уже о другом, модель задержки оптически управляемой решётки и электрически управляемой решётки сильно различаются.
— Это как раз та область, в которой я силён.
Чан Хаонань уже воодушевился и большими шагами подошёл ко второй доске:
— Для примера возьмём простую одномерную линейную решётку.
— Предположим, что каждый подмассив содержит ns=N/M элементов, тогда каждый элемент можно представить как ail, где i — номер подмассива, l — номер антенного элемента внутри подмассива. В реальной решётке каждый подмассив оснащён блоком задержки, обеспечивающим 2^b1 единиц временного сдвига, а каждый элемент подмассива имеет b2-битный фазовращатель, используемый для выполнения фазового сдвига в диапазоне 0-2π...
— Для любого направления θ в пространстве разность пространственного времени между любыми соседними элементами равна τ=dsinθ/c, для рабочей частоты f соответствующая разность фаз равна φ=kdsinθ...
— ......
Когда дошло до этого момента, Ван Сяомо уже открыл блокнот на чистой странице и лихорадочно записывал —
Хотя он и не был теоретиком, нетрудно было заметить, что Чан Хаонань строит математическую модель линейной фазированной антенной решётки с оптическим управлением задержкой.
И если немного обобщить, то можно получить модель плоской решётки.
"Фазированную антенную решётку можно рассматривать не только как пространственный фильтр, но и как временной фильтр, передаточная функция которого изменяется в зависимости от пространственного направления. Если входной сигнал, поступающий на первый элемент однородной линейной решётки, равен s(t)=e^(jωt), то передаточная функция оптически управляемой фазированной антенной решётки в направлении визирования равна H(ω)={Msin[ns/(2c)]dsinθ0(ω-ω0)}/[sin{(1/2c)]dsinθ0(ω-ω0)}..."
По мере того как объяснение продолжалось, Чан Хаонань начал время от времени добавлять на доску что-то новое.
Что-то было пропущено и не записано тогда, а что-то было придумано только что в процессе вычислений.
И структура всей математической модели постепенно становилась всё более чёткой.
"Ш-ш-ш..."
Ван Сяомо с максимальной скоростью записал последний символ на этой доске, а затем остановил ручку.
Судя по общему количеству досок в этом зале заседаний, объяснение Чан Хаонаня подошло примерно к середине.
Однако он уже сейчас мог извлечь из него немало ценной информации.
— То есть, достаточно определить три ключевых значения: вектор оператора пространственной временной задержки решётки, вектор фазового сдвига направления луча внутри решётки и вектор оператора временной задержки внутри решётки, чтобы завершить моделирование сигнала оптически управляемой решётки?
Это было явно намного проще, чем он или кто-либо, кроме Чан Хаонаня, предполагал.
Другими словами, даже с инженерной точки зрения, эта идея управления разностью фаз с помощью оптоэлектронных сигналов для сканирования была вполне реализуема!
http://tl.rulate.ru/book/129535/5697336
Готово:
