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光电组合式滑环在雷达系统中的应用(二)

雷达数据传输对滑环的需求:光纤通道:3路单模光纤;中频通道:3路(<=120MHz,20mW电源通道:三相四线,功率300kW,地线一环,40A 光纤滑环信号传输方案: 光纤滑环典型的数据传输方式是结合光波分复用技术,把不同种类的信号转变为不同波长的光信号,经过光波复用技术合波到一根光纤,经光纤滑环传输后再经过分波技术还原信号。传输方式可以采用双通道单向传输,也可以采用单通道双向传输,图1为单通道双向传输原理图。光波分复用技术降低了系统对滑环路数的要求,但却需要复杂的光收发模块及复用解复用模块,所以可以根据情况,采用多通道光滑环传输来代替波分复用技术。 光纤是一种高带宽高精密的传输介质,可适应各种不同的环境,在许多领域都有应用。光纤可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤滑环的制作比较简单,而多模光纤的制作和使用很复杂,要多个透镜的组合才能完成。胜途电子是滑环设计与制造厂家,曾多次为客户提供过光纤滑环、光电组合式滑环。 电滑环通过机械触点来实现旋转端与固定端的信号连接,其应用范围广,技术成熟。但这种连接方式存在触点压力控制困难的问题,压力过大会导致触点磨损严重,使用寿命下降,转动力矩过大;压力不足会造成接触不可靠,动态电阻变化过大,信号传输质量下降。另外,电滑环的体积与数据传输量成正比,数据量越大,需要传输路数越多,体积就越庞大,很难满足现代雷达的小型化设计要求。 光纤滑环是实现旋转端与固定端光信号连续传输的枢纽,是一种精密的光学传输器件。目前应用的光纤滑环有单通道和多通道之分,单通道要求单路同轴对准,实现原理简单,多通道光滑环则需要通过光路折转来实现光信号的连续传输。目前大多数多通道光滑环的实现原理都基于道威棱镜的光传输特性,如图2,当道威棱镜自身转速为输入平行光束饶其转轴旋转转速的一半时,经过道威棱镜输出的光束位置不变,因此要保证2:1的传动关系,就可实现多路光信号的旋转传输。 光纤滑环旋转端与固定端的信号传输属于非接触式,不存在磨损问题,具有使用寿命长、免维护等优点。另外,通过信号处理,一路光滑环通道可以同时混合传输模拟信号和数字信号,相比电滑环其传输数据量大,通道利用率高。但由于光纤滑环传动精度要求较高,装调复杂困难,国内只有少数厂家研制出四通道多模光纤滑环的样机,远未达到商业应用水平,目前国内所使用的多通道光纤滑环主要依赖进口。

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