海南非相干雷达

非相干散射探测是地基电离层环境探测最强大的手段，具有探测参量多、精度高、范围广和时空分辨率好等诸多优点。利用该技术发展的电离层非相干散射雷达，具有系统复杂，技术难度高，建造和运行成本昂贵等特点。目前，非相干散射探测的关键技术只被欧美等少数技术先进国家掌握，并对我国进行严格的技术封锁，可以说非相干散射雷达探测代表了一个国家在地基空间环境探测领域的综合实力。依托国家自然科学基金委重大仪器专项研制项目（部委推荐）-三亚非相干散射雷达（下面简称三亚雷达），项目组突破了大型有源数字相控阵雷达、低系统噪声温度、环境适应性、非相干散射雷达波形编码和探测模式以及非相干散射信号处理和电离层参数提取等一系列关键核心技术，自主设计并成功研制了国际上首台在低纬地区的新一代数字相控阵体制非相干散射雷达，目前世界上具有该体制的非相干散射雷达只有美国在高纬地区有一套，三亚雷达建成使我国地基空间环境探测技术水平和能力进入国际先进行列。三亚雷达采用全固态发射、模块化有源相控阵、数字接收和波束合成等先进技术，并创新性的发展了收发直连低噪声T/R组件、模块化和标准化设计、有源相控阵内监测和校准网络、风冷散热和组件充气系统。通过天线与T/R组件单通道直连一体化、滤波器和极化器一体设计、空气带状耦合线极化器和发射栅极电源调制等技术创新，实现了低系统噪声温度T/R组件技术，极大地提高了探测灵敏度，使得三亚雷达首次在低纬地区探测到朗廖尔波震荡导致的等离子体谱线；研制了专有波形编码、探测模式、信号处理和电离层多参量反演技术，在世界上首次开展了低纬电离层对流的直接高精度探测，有力推动了电离层非相干散射探测技术的发展；开发的相控阵雷达阵面监测校准和系统散热与充气技术，实现了系统多通道检测、故障定位、幅相差校准、功率和环境监测，保证了雷达系统在海南三亚地区高温、高湿和高盐雾环境下的长期可靠运行。经第三方专家组的现场测试表明，三亚雷达的各项技术指标和探测性能均达到国际同类雷达技术水平，系统噪声温度和发射峰值功率等关键指标优于国际同类雷达，总体达到国际先进水平。