Miniaturyzacja anten SAR
SAR to rodzaj radaru wykorzystującego ruch anten względem powierzchni Ziemi do uzyskania lepszej rozdzielczości przestrzennej. Wysyłając impulsy fal radiowych z anteny zamontowanej na satelicie lub maszynie lotniczej otrzymuje się wyróżniające się typy sygnałów. Technika ta jest szczególnie przydatna do obrazowania w warunkach dużego zachmurzenia, gdy obrazowanie optyczne zawodzi. Zastosowanie technologii fotonicznych układów scalonych w formowaniu wiązki pozwala na uzyskanie ulepszeń w zakresie rozmiarów, masy i poboru mocy przez anteny. W ramach projektu GAIA (Photonics front-end for next-generation SAR applications) wykorzystano zintegrowane układy optyczne do stworzenia fotonicznego elementu czołowego i kilku podzespołów anten. W efekcie powstał modułowy system anten z opóźnieniem w czasie rzeczywistym, w którym wiązka kierowana jest do żądanego położenia kątowego poprzez regulację opóźnienia optycznego każdego z emitujących elementów anten w fotonicznym układzie scalonym, zarówno w trybie transmisji, jak i odbioru. Ten nowy kontrolowany fotonicznie system anten posłużył za podstawę dla większej, rozkładanej anteny SAR. Uczonym udało się zaprojektować monolityczną technologię optyczną z falowodami o małej stratności (poniżej 0,1 dB/cm) oraz sprzężeniu światłowód-chip o małej stratności. Dzięki małym rozmiarom można było uzyskać opóźnienia czasowe między sygnałami odbieranymi w dwóch różnych miejscach w zakresie setek pikosekund. Naukowcy wykorzystali też schematy linii opóźnienia optycznego, zwiększające wydajność nadajników i odbiorników. Projekt GAIA przyczynił się do rozwoju technologii anten stosowanych do obrazowania SAR dzięki zmniejszeniu ich masy i wielkości, a tym samym obniżeniu kosztów. Nowa technologia anten SAR, przeznaczona do przyszłych misji obserwacji Ziemi, powinna pomóc Europie w utrzymaniu wiodącej pozycji w kontekście programu Copernicus.
Słowa kluczowe
Anteny, zintegrowana optyka, radary z syntetyczną aperturą, fotoniczne, GAIA
