由中國電子學(xué)會主辦，中國電子學(xué)會微波分會、中國電子科技集團(tuán)公司第38研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、安徽大學(xué)，合肥師范學(xué)院和深圳市金瑞特科技有限公司等單位聯(lián)合承辦的“2015年全國微波毫米波會議”（NCMMW2015）將于2015年5月30日～6月2日在安徽合肥召開。

中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所魯加國研究員將在NCMMW2015作“星載合成孔徑雷達(dá)中的微波技術(shù)”的特邀報告。

報告摘要：

合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種主動式微波遙感傳感器，其對地觀測不受光照和氣候條件的限制，實現(xiàn)全天時、全天候?qū)Φ赜^測，甚至可以穿透地表和植被獲取地表下信息。因此，可以廣泛用于測繪、氣象、國土資源勘察、災(zāi)害監(jiān)測與環(huán)境保護(hù)、國防、能源、交通、工程等諸多學(xué)科及領(lǐng)域。

天線是SAR雷達(dá)中最為重要的子系統(tǒng)之一，隨著SAR技術(shù)的進(jìn)步，天線技術(shù)也得到很大發(fā)展。一方面SAR系統(tǒng)的需求牽引和推動著天線的發(fā)展，另一方面天線技術(shù)決定著SAR雷達(dá)設(shè)計步伐。SAR成像由最初的正側(cè)視單波束條帶模式(StripSAR)發(fā)展出掃描(ScanSAR)、聚束(Spotlight)、干涉式(INSAR)、大視角、多波束和地面動目標(biāo)顯示(GMTI)等工作模式，推動了有源相控陣天線技術(shù)在SAR雷達(dá)中的應(yīng)用；而對于低成本、功能相對單一、質(zhì)量輕、快速響應(yīng)星載SAR天線，反射面天線仍然是一個合適的選擇，典型應(yīng)用有德國軍事偵察衛(wèi)星SARLupe和以色列的TecSAR。星載SAR相控陣天線主要涉及輻射天線、T/R組件、延時線和功分/合成網(wǎng)絡(luò)等，由于平臺和工作環(huán)境的特殊性，除電性能外，系統(tǒng)對體積、重量、效率和抗輻照等多個方面提出要求，在一些情況下，這些方面甚至比性能更重要。

目前，星載SAR相控陣天線中的輻射面主要選擇微帶貼片和波導(dǎo)縫隙兩種類型，前者重量輕、帶寬寬但是效率較低；后者重量較重但是自身強(qiáng)度、效率高，另外經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)，三十八所已解決了波導(dǎo)諧振陣的帶寬限制，使高效率縫隙波導(dǎo)天線應(yīng)用于高分辨率SAR成為現(xiàn)實。微帶天線典型應(yīng)用是意大利的CosMo-SkyMed SAR和加拿大的RADARSAT-2等，德國的TerraSAR-X、歐洲的Sentinel-1 SAR則選擇了縫隙波導(dǎo)天線。基于效率考慮，國內(nèi)星載SAR天線在C及其以上波段都選擇縫隙波導(dǎo)天線。

應(yīng)用于星載SAR相控陣天線中的T/R組件，正如其在地面和機(jī)載平臺應(yīng)用一樣，經(jīng)歷了基于HMIC的組件和MMIC的磚塊式組件兩大階段，伴隨著GaAs器件的成熟應(yīng)用，后者已成為現(xiàn)階段有源相控陣?yán)走_(dá)中的主流技術(shù)方案。隨著第三代半導(dǎo)體材料GaN的研究進(jìn)展與逐步成熟，其在高能量帶隙、高擊穿場強(qiáng)、高射頻密度、寬帶、高偏壓、高熱導(dǎo)性等方面的優(yōu)勢逐步明顯，采用GaN器件的T/R組件將實現(xiàn)更大的輸出功率、更高的效率和寬帶性能，國外已在型號裝備中得以應(yīng)用，尤其是在地面或機(jī)載產(chǎn)品中逐漸成熟，由于GaN器件的優(yōu)勢，在未來幾年也必將應(yīng)用于星載相控陣系統(tǒng)中。

在高分辨SAR中，延時線是一個必不可少的微波部件，延時通常與微波信號中間放大功能相結(jié)合構(gòu)成延時放大組件，該部件的使用保證了天線掃描時寬頻帶內(nèi)幾近無色散的輻射方向圖。延時線的實現(xiàn)方式多種多樣，通常可采用聲表面波、聲體波、靜磁波、光纖、高溫超導(dǎo)、數(shù)字儲頻、MEMS、微帶、帶線、共面波導(dǎo)及同軸電纜等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，各種方式各有優(yōu)缺點，從集成角度出發(fā)，基于LTCC多層結(jié)構(gòu)的介質(zhì)帶狀線結(jié)構(gòu)的延時線是一個很好的選擇。

隨著科技的進(jìn)步，材料技術(shù)、微電子技術(shù)、微機(jī)械技術(shù)和高效溫控技術(shù)的突飛猛進(jìn)，為SAR系統(tǒng)的集成化、小型化和輕質(zhì)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。同時，SAR天線是陣列天線與信號處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，隨著天線技術(shù)、RF微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和SAR系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，在不久的未來SAR系統(tǒng)將僅由天線和少量的諸如太陽能帆板、GPS、動力、下傳鏈路等外圍設(shè)備組成，使目前的合成孔徑雷達(dá)天線變異成一個完全的天線雷達(dá)系統(tǒng)，即該系統(tǒng)中除了天線，其它雷達(dá)分機(jī)，如AD轉(zhuǎn)換和成像處理計算機(jī)等都集成在天線陣上。另外，隨著可工作在高溫并具有較好抗輻照能力的高效寬禁帶器件的出現(xiàn)，使固態(tài)器件效率可望高于60%，這將意味著有源相控陣天線系統(tǒng)體積、重量的急劇降低。擁有可展開、非常低的功耗、超輕的大型薄膜天線將進(jìn)入實用階段。

報告人介紹：

魯加國，1964年12月生于安徽廬江，1987年7月畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，現(xiàn)任中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所副所長、研究員，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、安徽大學(xué)博士生導(dǎo)師，中國電子學(xué)會高級會員、IEEE會員。主要從事基于多種運(yùn)動平臺SAR技術(shù)研究，主持星載多極化/高分辨SAR技術(shù)、機(jī)載SAR/MTI技術(shù)、彈載SAR技術(shù)，以及光控相控陣天線技術(shù)、云雨測量雷達(dá)技術(shù)等研究項目。