CN104316908A - 一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法及装置。该装置以波分复用为基础，在发送信号时将雷达射频信号加载到多波长光信号上，并输入光延时网络。然后经过光解波分复用器及光电转换器转换为移相的电信号，并通过微波天线阵列发射出去。接收信号时，将接收的电信号加载到多波长光载波上，经过波分复用的光延时网络后，由光电转换阵列将光信号转变成相位补偿的电信号供后续处理。本发明利用光学开关、电学开关将多波长激光源、波分复用的光延时网络、光电转换阵列等器件或结构在光控相控阵雷达的发射与接收时进行分时复用，充分实现了关键器件的重复利用，使得光控相控阵雷达的发射与接收结构简单紧凑，降低了光控相控阵雷达的成本。

Description

一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法及装置

技术领域

本发明属于光控相控阵雷达技术领域，尤其涉及一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法及装置。

背景技术

光控相控阵雷达充分利用光学大带宽、光纤传输损耗低、免电磁干扰等优点，解决微波相控阵雷达面临的宽带、孔径渡越补偿等问题。自光控相控阵雷达概念提出以来，国内外多家单位进行过光控相控阵雷达的研究。

基于波分复用技术的光控相控阵雷达，光载波波长数和相控阵天线子阵的数目对应，可以同时控制多子阵延时，具有突出的优势和良好的性能。为了实现多波长延时网络，主要可以采用光学波分复用器或光栅(空间光栅或光纤光栅)完成。2009年澳大利亚Edith Cowan大学的Budi Juswardy提出波分复用与空间光栅相结合实现微波相移，验证了5个波长、每个波长最大可实现2.5纳秒的延迟。悉尼大学的Xiaoke Yi于2011年提出利用空间光栅分光,可以实现10-20GHz信号0到2π的相移。加拿大渥太华大学姚建平课题组在利用光纤光栅进行光控相控阵雷达方面开展工作较早。利用分离排布的光纤光栅延迟网络结构，经由啁啾光栅、布拉格光栅和单模光纤固定延迟相结合，利用波分复用技术可以实现最高到18GHz的近1000ps的延迟。以色列特拉维夫大学的Moshe Tur课题组于2008年、2011年提出基于波分复用和光纤真时延迟的技术。该方案的核心是在波分复用器不同的波长通道设置不同的延迟，利用光纤镀银端面作为反射镜来实现微波延迟，波长通道间延迟间隔约50ps。

很多单位提出光控相控阵雷达的***方案，但是主要集中在发射支路上，对于光控相控阵雷达的接收方案则涉及较少。美国德州大学奥斯丁分校的Maggie Yihong Chen,在2013年报道过光控相控阵雷达的发射和接收实验工作，但是将发射、接收分立地进行，没有对发射和接收提出***的结构。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法及装置，以解决现有的光控相控阵雷达的发射和接收工作由设备的不同部分完成，结构复杂的问题。

本发明的第二目的在于提出一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法及装置，以实现光控相控阵雷达内关键器件的分时复用，精简了光控相控阵雷达结构的目的。

本发明的第三目的在于提出一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法及装置，以实现提高光控相控阵雷达内模块的利用率及降低***成本的目的。

本发明的技术解决方案如下：

为实现上述目的，本发明提供了一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，包括信号发射步骤以及信号接收步骤，其中：

信号发射步骤具体包括以下步骤：1)产生雷达射频信号及第一多波长光信号；2)将所述雷达射频信号加载在所述第一多波长光信号上调制为调制光信号；3)对所述调制光信号进行延时、解波及光电转换处理，得到复数路移相的射频电信号；4)将所述移相的射频电信号进行雷达信号发射；

信号接收步骤具体包括以下步骤：A)接收回波信号，以及产生第二多波长光信号；B)将所述回波信号加载在所述第二多波长光信号上调制为回波调制光信号；C)对所述回波调制光信号进行延时补偿、分解及光电换处理，得到复数路相位补偿的回波电信号；D)在将所述相位补偿的回波电信号进行后端处理；

其中，所述第一多波长光信号及所述第二多波长光信号均由同一多波长光源模块分时产生，所述步骤3)及步骤C)通过同一光控相控阵模块分时处理，所述步骤4)及步骤D)通过同一天线模块分时处理。

较佳地，所述步骤1)具体包括，由一多波长激光源产生复数路不同波长的光信号，再将该复数路不同波长的光信号复用为一路所述第一多波长光信号。

较佳地，所述步骤3)具体包括，首先将所述调制光信号进行延时处理，得到延时信号，其次将该延时信号进行光波分解为不同波长的复数路调制光信号，再将所述复数路调制光信号分别进行光电转换得到复数路移相的射频电信号。

较佳地，所述延时及延时补偿处理均通过一延时网络进行，所述延时网络包括K级串联的延迟单元，对第1级延时单元，所述调制光信号或所述回波调制光信号通过一光开关及一光环形器进入第三光波分复用器，该光波分复用器将输入的信号分解复用为N路信号后分别输入N个光纤延迟线进行延迟，延迟后的信号经N个光纤反射镜反射回来重新经过所述N个光延迟线及所述第三光波分复用器、环形器输出至下一级延迟单元，以此类推直至K级延时处理完毕，得到延时信号。

较佳地，对第i级延时单元，真时延迟时间为2^i-1Δτ，其中，Δτ为不同波长信号均匀时间间隔值。

较佳地，所述步骤4)具体包括，将所述复数路移相的射频电信号经一T/R阵列传输给一天线阵列，并由所述T/R阵列控制所述天线阵列进行雷达信号发射。

较佳地，所述步骤A)具体包括，由一多波长激光源产生复数路不同波长的光信号，再将该复数路不同波长的光信号复用为一路所述第二多波长光信号，以及由一T/R阵列控制一天线阵列进行回波信号的接收，所述天线阵列将接收到的信号通过所述T/R阵列输出，得到回波信号。

较佳地，所述步骤B)具体包括，将所述第二多波长光信号分解为复数路光载波信号，将所述回波信号加载在所述复数路光载波信号，得到复数路回波光信号，再将所述复数路回波光信号复用为一路所述回波调制光信号。

较佳地，所述步骤C)具体包括，首先对所述回波调制光信号进行延时补偿，得到延时补偿光信号，其次将该延时补偿光信号进行光波分解为不同波长的复数路补偿回波光信号，再将所述复数路补偿回波光信号分别进行光电转换得到复数路相位补偿的回波电信号。

本发明还提供了一种光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，包括多波长光源模块、发送信号调制模块、回波信号调制模块、光控相控阵模块及天线模块，还包括第一开关、第二开关及电环形器阵列；

该装置发射信号时，所述多波长光源模块经所述第一开关与所述发送信号调制模块连接，所述发送信号调制模块经所述第二开关与所述光控相控阵模块连接，所述光控相控阵模块经所述电环形器阵列与所述天线模块连接；

该装置接收信号时，所述天线模块经所述电环形器阵列与所述回波信号调制模块连接，所述多波长光源模块经所述第一开关与所述回波信号调制模块连接，所述回波信号调制模块经所述第二开关与所述光控相控阵模块连接，所述光控相控阵模块与一电学后端处理模块连接。

较佳地，所述多波长光源模块包括多波长激光源及第一光波分复用器，所述多波长激光源用于产生复数路不同波长的光信号，所述第一光波分复用器用于将该复数路不同波长的光信号复用为一路多波长光信号。

较佳地，所述发送信号调制模块包括雷达射频端及第一电光调制器，所述雷达射频端用于输出雷达射频信号，所述第一电光调制器用于将所述雷达射频信号加载在所述多波长光信号上，得到调制光信号。

较佳地，所述回波信号调制模块包括第二电光调制器、第二光解波分器及第二光波分复用器。

较佳地，所述光控相控阵模块包括光延时网络、第一光解波分器、光电转换器阵列及电开关阵列，所述光延时网络的输入端为所述光控相控阵模块的输入端，所述光延时网络的输出端与所述第一光解波分器相连，所述第一光解波分器与光电转换器阵列相连，所述光电转换器阵列与所述电开关阵列相连；

该装置发射信号时，所述电开关阵列的输出端与所述电环形器阵列相连，该装置接收信号时，所述电开关阵列的输出端与一电学后端处理模块相连。

较佳地，所述光延时网络包括K级串联的延迟单元，每个延迟单元包括一光开关、一光环形器、一第三光波分复用器、N个光纤延迟线及N个光纤反射镜；

光延时网络的信号输入端即为第1级延迟单元的光开关的输入端，第K级延迟单元的光开关的输出端即为光延时网络的输出端；

对第1级延时单元，所述调制光信号或所述回波调制光信号通过所述光开关及所述光环形器进入第三光波分复用器，该光波分复用器将输入的信号分解复用为N路信号后分别输入所述N个光纤延迟线进行延迟，延迟后的信号分别经所述N个光纤反射镜反射回来重新经过所述N个光延迟线及所述第三光波分复用器、环形器输出至下一级延迟单元，以此类推直至完成K级延时处理，得到延时信号。

较佳地，根据权利要求10所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，其特征在于，所述天线模块包括一T/R阵列及一天线阵列。

本发明的有益效果在于：

1、本发明装置是一种基于波分复用的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，通过光开关、电学开关的组合，将复杂的光电混合发射与接收装置结合在一起，提高了装置的工作效率，降低了装置的成本。

2、本发明中，多波长激光源、光延时网络、光电转换器阵列等部分在发射阶段和接收阶段均起到加载射频信号的调制作用，这种分时复用的方式精简了雷达***结构，提高了模块的利用率，降低了***的成本。

3、本发明中，通过将电信号转换为光信号进行延时，有利于处理带宽有限的电信号的移相，解决了对带宽仅为几十至几百兆的电信号进行多相延迟时容易出现的相互干扰，延迟精度较低的缺点，同时对光信号的处理可以避免其余电磁波的干扰，使得该装置的精确度更高。

附图说明

图1为本发明的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置组成结构示意图；

图2为本发明光控相控阵雷达前端的发射与接收装置的详细拓扑结构示意图；

图3为本发明装置优选实施例的光延时网络的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明的一个具体实施例。本实施例以本发明的技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不应限于下述的实施例。

如图1所示，本发明的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置包括：多波长光源模块、发送信号调制模块、回波信号调制模块、光控相控阵模块及天线模块，还包括第一开关、第二开关及电环形器阵列。第一开关3的固定端与多波长光源模块相连，第一开关3的两个可选端分别与发送信号调制模块及回波信号调制模块相连，第二开关6的固定端与光控相控阵模块相连，第二开关6的两个可选端分别与多波长光源模块及发送信号调制模块相连。

该装置发射信号时，多波长光源模块经第一开关3与发送信号调制模块连接，发送信号调制模块经第二开关6与光控相控阵模块连接，光控相控阵模块经电环形器阵列11与天线模块连接；

该装置接收信号时，天线模块经电环形器阵列11与回波信号调制模块连接，多波长光源模块经第一开关3与回波信号调制模块连接，回波信号调制模块经第二开关6与光控相控阵模块连接，光控相控阵模块与一电学后端处理模块连接。

如图2所示，多波长光源模块包括多波长激光源1及第一光波分复用器2。发送信号调制模块包括雷达射频端4及第一电光调制器5。回波信号调制模块包括第二电光调制器阵列15、第二光解波复用分器14及第二光波分复用器16。光控相控阵模块包括光延时网络7，第一光解波分复用器8，光电转换器阵列9，电开关阵列10。天线模块包括T/R阵列12及天线阵列13。

该装置发射信号时，包括以下步骤：

1)雷达射频端4产生雷达射频信号，并将该雷达射频信号输入第一电光调制器5，多波长激光源1产生N路不同波长的光信号并经过第一光波分复用器2处理合为一路多波长光信号，此时该多波长光信号经第一开关3进入第一电光调制器5；

2)将输入第一电光调制器5的雷达射频信号加载在输入的多波长光信号上进行信号调制，调制后第一电光调制器5输出调制光信号，此时该调制光信号经第二开关6进入光延时网络7；

3)光延时网络7对输入的调制光信号进行延时处理输入光解波分复用器8，分成N路调制光信号，该N路调制光信号经过光电转换阵列9的N个光电转换器分别进行光电转换，得到N路移相的射频电信号，并经过电开关阵列10输出至电环形器阵列11，再由电环形器阵列11选通天线模块，将移相的射频电信号输入天线模块；

4)移相的射频电信号输入天线模块的T/R阵列12，由T/R阵列12控制天线阵列13将N路移相的射频电信号发射出去，完成雷达信号的发射。

该装置接收信号时，包括以下步骤：

A)天线模块中，由T/R阵列12控制天线阵列13接收回波信号，天线阵列13接收的回波信号经T/R阵列输入至电环形器阵列11，由电环形器阵列11选通回波信号调制模块并将回波信号输入至回波信号调制模块的第二电光调制器阵列15，同时多波长激光源1产生N路不同波长的光信号并经过第一光波分复用器2处理合为一路多波长光信号，此时该多波长光信号经第一开关3进入第二光解波复用分器14；

B)回波信号调制模块中，第二光解波复用分器14将多波长光信号分解为N路不同波长的光信号并输入至第二电光调制器阵列15，第二电光调制器阵列15将输入的回波信号分别加载在N路不同波长的光信号上进行信号调制，得到分解的回波调制信号，分解的回波调制信号输入至第二光波分复用器16并复用为一路回波调制光信号，此时回波调制光信号经第二开关6输入至光延时网络7；

C)光延时网络7对输入的回波调制光信号进行延时补偿处理后输入光解波分复用器8，分成N路回波调制光信号，该N路回波调制光信号经过光电转换阵列9的N个光电转换器分别进行光电转换，得到N路相位补偿的射频电信号，并经过电开关阵列10输出至电学后端处理模块17；

D)由电学后端处理模块17对该N路相位补偿的射频电信号进行后端处理。

如图3所示，光延时网络7包括K级串联的延迟单元，每个延迟单元包括一光开关、一光环形器、一第三光波分复用器、N个光纤延迟线及N个光纤反射镜。光延时网络的信号输入端即为第1级延迟单元的光开关的输入端，第K级延迟单元的光环形器的输出端与第K+1个光开关相连，该光开关的输出端即为光延时网络的输出端；

对第1级延时单元，调制光信号或回波调制光信号通过光开关及光环形器进入第三光波分复用器，该光波分复用器将输入的信号分解复用为N路信号后分别输入N个光纤延迟线进行延迟，延迟后的信号经N个光纤反射镜反射回来重新输入所述N个光延迟线及所述第三光波分复用器合为一路信号后输入至光环形器，由光环形器输出至下一级延迟单元的光开关，以此类推直至K级延时处理完毕，得到延时信号。

其中，每个延迟单元包含N个光通道，对应N个波长的激光源的光信号。假设进入光延时网络7的信号为包含波长为λ₁、λ₂，...,λ_N的光信号，该光信号的波长间隔均匀且间隔时间为常数Δλ。第1级光纤延迟线通道线间真时延迟为ΔT(1)＝Δτ。通过设计并精确制作光纤延迟线长度，使第2级延迟线单元通道间形成的真时延迟为ΔT(2)＝2Δτ，第3级延迟线单元通道间间形成的真时延迟为ΔT(2)＝2²Δτ。依此类推，在第i级延迟单元中通道间形成的真时延迟为ΔT(i)＝2^i-1Δτ。因此，将第三光波分复用器、N个光纤延迟线及N个光纤反射镜构成的基本单元通过环形器和光开关串联起来，即可形成连续、快速可调的多波长光波束成形的光延时网络7。显然，这种级数增长的延迟间隔，可以实现0到2^(K-1))逐次变化的共2^K种延迟组合，大幅增加了延迟能力和形成波束的数目。

其中，本实施例中的多波长激光源1为激光器阵列，由该激光器阵列产生不同波长的多路光信号，或者多波长激光源1产生一宽谱激光后，经一光解波分复用器进行谱分割后获得不同波长的多路光信号。

光电转换器阵列9为PIN或APD，可以为相干平衡探测器。

第一开关3、第二开关6以及延时单元中的光开关可以为磁光开关或者微机械光开关。

电开关阵列10中的电开关均为射频开关。

电环形器阵列11中的电环形器阵列为射频环形器。

本发明提供的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置中，对各级合路后的光信号可采用光放大器进行光路损耗补偿，对光电转换器阵列转换后的N路电信号可采用射频放大器进行补偿，以满足发射或接收条件。

当然，本发明装置及方法中回波信号调制模块中的N路不同波长的光信号也可以直接由多波长激光源产生。同时，本发明可以由啁啾光纤光栅实现基于波分复用的延时网络，也可以由膜片式波分复用器或阵列波导光栅波分复用器与光延迟线组合实现波分复用延时网络。

本发明的工作原理如下：

以线性调频宽带相控阵雷达为例，该光控相控阵雷达发射信号时，雷达射频信号在EOM(电光调制器)进行调制，调制的光信号进入波分复用的光延迟网络，经过延时、分解及光电转换处理后得到N路延时调制光信号，经上行线路进入T/R阵列并通过天线阵列发射出去。

假设射频线性调频信号(雷达射频信号)表达式为：

$A\left(t\right)=A_0{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_{0}t+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{t}^2}---\left(1\right)$

其中，f₀为射频信号中心频率，B为雷达信号带宽，T为雷达信号发射时宽。N路加载有雷达信号的光信号，分别获得延迟，经过光电转换器阵列解调后，发射时，天线阵列发射的信号分别为：

$\begin{array}{c}{A}_0\left(t\right)=A_0{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_{0}t+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{t}^2}\\ A_1\left(t\right)=A_{0}e{j}^{2\mathrm{\π}{f}_0(t+\mathrm{\τ})+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{(t+\mathrm{\τ})}^2}\\ ...\\ A_{N-1}\left(t\right)=A_0{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_0[t+(N-1)\mathrm{\τ}]+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{[t+(N-1)\mathrm{\τ}]}^2}\end{array}---\left(2\right)$

其中，τ为天线阵列的各子阵间发送的射频信号的延迟间隔。此时，由于天线阵列各子阵的阵元间真时延迟导致的相移，形成了θ方向的波束。

该光控相控阵雷达接收回波信号时，假设仍为该方向的波束被接收。为了形成该方向的波束，根据对称性，此时仍然需要按照式(2)进行延时。

步骤1：接收回波信号。其中，发射信号如式(2)所示，假设照射目标，历经往返时间τ₀后，天线阵列接收到的信号可表示为：

$\begin{array}{c}{A}_0\left(t\right)=A_0{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_0(t+{\mathrm{\τ}}_0)+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{(t+{\mathrm{\τ}}_0)}^2}\\ A_1\left(t\right)=A_{0}e{j}^{2\mathrm{\π}{f}_0(t+\mathrm{\τ}+{\mathrm{\τ}}_0)+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{(t+\mathrm{\τ}+{\mathrm{\τ}}_0)}^2}\\ ...\\ A_{N-1}\left(t\right)=A_0{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_0[t+(N-1)\mathrm{\τ}+{\mathrm{\τ}}_0]+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{[t+(N-1)\mathrm{\τ}+{\mathrm{\τ}}_0]}^2}\end{array}---\left(3\right)$

步骤2：调制回波信号到光信号上，经过与发射时相同的延时补偿，并转换为电信号后得到：

$\begin{array}{c}{A}_0\left(t\right)=A_0{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_0(t+{\mathrm{\τ}}_0)+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{(t+{\mathrm{\τ}}_0)}^2}\\ A_1\left(t\right)=A_0{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_0(t+{\mathrm{\τ}}_0)+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{(t+{\mathrm{\τ}}_0)}^2}\\ ...\\ A_{N-1}\left(t\right)=A_0{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_0(t+{\mathrm{\τ}}_0)+\mathrm{j\π}\frac{B}{T}{(t+{\mathrm{\τ}}_0)}^2}\end{array}---\left(4\right)$

令t+τ₀＝t'，则每一路得到信号为：即恢复了原始信号。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，包括信号发射步骤以及信号接收步骤，其中： 

信号发射步骤具体包括以下步骤： 1）产生雷达射频信号及第一多波长光信号；2）将所述雷达射频信号加载在所述第一多波长光信号上调制为调制光信号；3）对所述调制光信号进行延时、解波及光电转换处理，得到复数路移相的射频电信号；4）将所述移相的射频电信号进行雷达信号发射；

信号接收步骤具体包括以下步骤： A）接收回波信号，以及产生第二多波长光信号；B）将所述回波信号加载在所述第二多波长光信号上调制为回波调制光信号；C）对所述回波调制光信号进行延时补偿、分解及光电换处理，得到复数路相位补偿的回波电信号；D）在将所述相位补偿的回波电信号进行后端处理；

其中，所述第一多波长光信号及所述第二多波长光信号均由同一多波长光源模块分时产生，所述步骤3）及步骤C）通过同一光控相控阵模块分时处理，所述步骤4）及步骤D）通过同一天线模块分时处理。

2.根据权利要求1所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，所述步骤1）具体包括，由一多波长激光源产生复数路不同波长的光信号，再将该复数路不同波长的光信号复用为一路所述第一多波长光信号。

3.根据权利要求1所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，所述步骤3）具体包括，首先将所述调制光信号进行延时处理，得到延时信号，其次将该延时信号进行光波分解为不同波长的复数路调制光信号，再将所述复数路调制光信号分别进行光电转换得到复数路移相的射频电信号。

4.根据权利要求1所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，所述延时及延时补偿处理均通过一延时网络进行，所述延时网络包括K级串联的延迟单元，对第1级延时单元，所述调制光信号或所述回波调制光信号通过一光开关及一光环形器进入第三光波分复用器，该光波分复用器将输入的信号分解复用为N路信号后分别输入N个光纤延迟线进行延迟，延迟后的信号经N个光纤反射镜反射回来重新经过所述N个光延迟线及所述第三光波分复用器、环形器输出至下一级延迟单元，以此类推直至K级延时处理完毕，得到延时信号。

5.根据权利要求4所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，对第i级延时单元，真时延迟时间为2 ^i-1Δτ，其中，Δτ为不同波长信号均匀时间间隔值。

6.根据权利要求4所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，所述步骤4）具体包括，将所述复数路移相的射频电信号经一T/R阵列传输给一天线阵列，并由所述T/R阵列控制所述天线阵列进行雷达信号发射。

7.根据权利要求1所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，所述步骤A）具体包括，由一多波长激光源产生复数路不同波长的光信号，再将该复数路不同波长的光信号复用为一路所述第二多波长光信号，以及由一T/R阵列控制一天线阵列进行回波信号的接收，所述天线阵列将接收到的信号通过所述T/R阵列输出，得到回波信号。

8.根据权利要求1所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，所述步骤B）具体包括，将所述第二多波长光信号分解为复数路光载波信号，将所述回波信号加载在所述复数路光载波信号，得到复数路回波光信号，再将所述复数路回波光信号复用为一路所述回波调制光信号。

9.根据权利要求1所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收方法，其特征在于，所述步骤C）具体包括，首先对所述回波调制光信号进行延时补偿，得到延时补偿光信号，其次将该延时补偿光信号进行光波分解为不同波长的复数路补偿回波光信号，再将所述复数路补偿回波光信号分别进行光电转换得到复数路相位补偿的回波电信号。

10.一种光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，其特征在于，包括多波长光源模块、发送信号调制模块、回波信号调制模块、光控相控阵模块及天线模块，还包括第一开关、第二开关及电环形器阵列；

该装置发射信号时，所述多波长光源模块经所述第一开关与所述发送信号调制模块连接，所述发送信号调制模块经所述第二开关与所述光控相控阵模块连接，所述光控相控阵模块经所述电环形器阵列与所述天线模块连接；

该装置接收信号时，所述天线模块经所述电环形器阵列与所述回波信号调制模块连接，所述多波长光源模块经所述第一开关与所述回波信号调制模块连接，所述回波信号调制模块经所述第二开关与所述光控相控阵模块连接，所述光控相控阵模块与一电学后端处理模块连接。

11.根据权利要求10所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，其特征在于，所述多波长光源模块包括多波长激光源及第一光波分复用器，所述多波长激光源用于产生复数路不同波长的光信号，所述第一光波分复用器用于将该复数路不同波长的光信号复用为一路多波长光信号。

12.根据权利要求11所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，其特征在于，所述发送信号调制模块包括雷达射频端及第一电光调制器，所述雷达射频端用于输出雷达射频信号，所述第一电光调制器用于将所述雷达射频信号加载在所述多波长光信号上，得到调制光信号。

13.根据权利要求12所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，其特征在于，所述回波信号调制模块包括第二电光调制器、第二光解波分器及第二光波分复用器。

14.根据权利要求10所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，其特征在于，所述光控相控阵模块包括光延时网络、第一光解波分器、光电转换器阵列及电开关阵列，所述光延时网络的输入端为所述光控相控阵模块的输入端，所述光延时网络的输出端与所述第一光解波分器相连，所述第一光解波分器与光电转换器阵列相连，所述光电转换器阵列与所述电开关阵列相连；

该装置发射信号时，所述电开关阵列的输出端与所述电环形器阵列相连，该装置接收信号时，所述电开关阵列的输出端与一电学后端处理模块相连。

15.根据权利要求14所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，其特征在于，所述光延时网络包括K级串联的延迟单元，每个延迟单元包括一光开关、一光环形器、一第三光波分复用器、N个光纤延迟线及N个光纤反射镜；

光延时网络的信号输入端即为第1级延迟单元的光开关的输入端，第K级延迟单元的光开关的输出端即为光延时网络的输出端；

对第1级延时单元，所述调制光信号或所述回波调制光信号通过所述光开关及所述光环形器进入第三光波分复用器，该光波分复用器将输入的信号分解复用为N路信号后分别输入所述N个光纤延迟线进行延迟，延迟后的信号分别经所述N个光纤反射镜反射回来重新经过所述N个光延迟线及所述第三光波分复用器、环形器输出至下一级延迟单元，以此类推直至完成K级延时处理，得到延时信号。

16.根据权利要求10所述的光控相控阵雷达前端的发射与接收装置，其特征在于，所述天线模块包括一T/R阵列及一天线阵列。