鲁加国研究员将在NCMMW2015上作“合成孔径雷达(SAR)”主题报告

由中国电子学会主办，中国电子学会微波分会、中国电子科技集团公司第38研究所、中国科学技术大学、安徽大学，合肥师范学院和深圳市金瑞特科技有限公司等单位联合承办的“2015年全国微波毫米波会议”（NCMMW2015）将于2015年5月30日～6月2日在安徽合肥召开。

中国电子科技集团公司第三十八研究所鲁加国研究员将在NCMMW2015作“星载合成孔径雷达中的微波技术”的特邀报告。

报告摘要：

合成孔径雷达(SAR)是一种主动式微波遥感传感器，其对地观测不受光照和气候条件的限制，实现全天时、全天候对地观测，甚至可以穿透地表和植被获取地表下信息。因此，可以广泛用于测绘、气象、国土资源勘察、灾害监测与环境保护、国防、能源、交通、工程等诸多学科及领域。

天线是SAR雷达中最为重要的子系统之一，随着SAR技术的进步，天线技术也得到很大发展。一方面SAR系统的需求牵引和推动着天线的发展，另一方面天线技术决定着SAR雷达设计步伐。SAR成像由最初的正侧视单波束条带模式(StripSAR)发展出扫描(ScanSAR)、聚束(Spotlight)、干涉式(INSAR)、大视角、多波束和地面动目标显示(GMTI)等工作模式，推动了有源相控阵天线技术在SAR雷达中的应用；而对于低成本、功能相对单一、质量轻、快速响应星载SAR天线，反射面天线仍然是一个合适的选择，典型应用有德国军事侦察卫星SARLupe和以色列的TecSAR。星载SAR相控阵天线主要涉及辐射天线、T/R组件、延时线和功分/合成网络等，由于平台和工作环境的特殊性，除电性能外，系统对体积、重量、效率和抗辐照等多个方面提出要求，在一些情况下，这些方面甚至比性能更重要。

目前，星载SAR相控阵天线中的辐射面主要选择微带贴片和波导缝隙两种类型，前者重量轻、带宽宽但是效率较低；后者重量较重但是自身强度、效率高，另外经过多年技术攻关，三十八所已解决了波导谐振阵的带宽限制，使高效率缝隙波导天线应用于高分辨率SAR成为现实。微带天线典型应用是意大利的CosMo-SkyMed SAR和加拿大的RADARSAT-2等，德国的TerraSAR-X、欧洲的Sentinel-1 SAR则选择了缝隙波导天线。基于效率考虑，国内星载SAR天线在C及其以上波段都选择缝隙波导天线。

应用于星载SAR相控阵天线中的T/R组件，正如其在地面和机载平台应用一样，经历了基于HMIC的组件和MMIC的砖块式组件两大阶段，伴随着GaAs器件的成熟应用，后者已成为现阶段有源相控阵雷达中的主流技术方案。随着第三代半导体材料GaN的研究进展与逐步成熟，其在高能量带隙、高击穿场强、高射频密度、宽带、高偏压、高热导性等方面的优势逐步明显，采用GaN器件的T/R组件将实现更大的输出功率、更高的效率和宽带性能，国外已在型号装备中得以应用，尤其是在地面或机载产品中逐渐成熟，由于GaN器件的优势，在未来几年也必将应用于星载相控阵系统中。

在高分辨SAR中，延时线是一个必不可少的微波部件，延时通常与微波信号中间放大功能相结合构成延时放大组件，该部件的使用保证了天线扫描时宽频带内几近无色散的辐射方向图。延时线的实现方式多种多样，通常可采用声表面波、声体波、静磁波、光纤、高温超导、数字储频、MEMS、微带、带线、共面波导及同轴电缆等结构实现，各种方式各有优缺点，从集成角度出发，基于LTCC多层结构的介质带状线结构的延时线是一个很好的选择。

随着科技的进步，材料技术、微电子技术、微机械技术和高效温控技术的突飞猛进，为SAR系统的集成化、小型化和轻质化提供了技术基础。同时，SAR天线是阵列天线与信号处理技术相结合的产物，随着天线技术、RF微电子技术、数字技术和SAR系统技术的发展，在不久的未来SAR系统将仅由天线和少量的诸如太阳能帆板、GPS、动力、下传链路等外围设备组成，使目前的合成孔径雷达天线变异成一个完全的天线雷达系统，即该系统中除了天线，其它雷达分机，如AD转换和成像处理计算机等都集成在天线阵上。另外，随着可工作在高温并具有较好抗辐照能力的高效宽禁带器件的出现，使固态器件效率可望高于60%，这将意味着有源相控阵天线系统体积、重量的急剧降低。拥有可展开、非常低的功耗、超轻的大型薄膜天线将进入实用阶段。

报告人介绍：

鲁加国，1964年12月生于安徽庐江，1987年7月毕业于西安电子科技大学，现任中国电子科技集团公司第三十八研究所副所长、研究员，中国科学技术大学、安徽大学博士生导师，中国电子学会高级会员、IEEE会员。主要从事基于多种运动平台SAR技术研究，主持星载多极化/高分辨SAR技术、机载SAR/MTI技术、弹载SAR技术，以及光控相控阵天线技术、云雨测量雷达技术等研究项目。