利用电磁辐射信号进行雷电源探测和定位是当前雷电研究的重要探测手段, 其定位结果的准确性对正确认识闪电的放电机理非常重要。本文通过数学推导建立了多普勒效应在球坐标下的定位影响理论模型; 用 Matlab软件进行模拟, 分析了多普勒效应对阵列接收信号的影响及误差, 研究了多普勒效应对运动雷电源定位结果产生的影响。研究结果表明, 多普勒效应对于不同类型、不同距离、不同高度的闪电影响程度不同; 根据雷电发展的不同阶段, 雷电源的运动速度不同, 多普勒效应带来的误差也不同, 且其带来的误差是不可忽略的。该研究对实现更高时空分辨力的运动雷电源定位结果和雷电的精细化研究具有重要意义。

超宽带阵列化已经成为雷达、通信、电子战等电子信息系统的共性发展趋势，而融合了微波和光子各自优势的微波光子处理技术，能够以一种全新的技术体制推动电子信息系统的发展。回顾了微波光子学的国内外研究情况，探讨了兼容多种功能和场景的微波光子处理系统架构，并对微波光子高纯度信号产生、大动态传输、分布式稳相、光学波束形成和信道化等关键技术进行了分析，讨论了各项技术在理论、实验和应用研究上的进展，展望了微波光子技术未来的发展趋势。

为进一步优化天线阵列激励得到的宽零陷和低旁瓣的方向图，通过软件Matlab2019b对天线阵列波束成形算法进行仿真，对比方向图分析说明，在原有约束的基础上增加二次约束以及改进协方差的方式存在展宽主瓣的问题。为了在展宽零陷和抑制旁瓣的同时保持主瓣宽度不变，提出了基于幅值十分位粒子群并行寻优的线性约束最小方差（LCMV）方向图修正算法。该算法通过对比几种算法所得到的天线阵列激励的特点，引入先验信息，仅对权矢量的幅值寻优缩小可行解空间，同时改进粒子群算法寻优机制，通过十分位寻优方法使算法收敛更稳定，并且对粒子群算法代码向量化，同时利用图形处理器使每个粒子同时更新，实现粒子群并行算法，加快算法计算时间。仿真结果表明：该算法能实现展宽零陷和低旁瓣的同时，保持主瓣宽度，在所对比的算法中效果最好，同时基于幅值十分位粒子群并行算法收敛所需的迭代次数更少，计算速度更快，且天线规模越大提升越明显。

微波波束形成器是相控阵雷达、5G通信基站等射频发射系统中的核心器件。近年来硅基微波光子波束形成器以其带宽大、尺寸紧凑、重量轻、损耗低、抗电磁干扰等优势成为微波光子学中的研究热点之一。文章从微波光子波束形成的基本原理和性能指标出发, 总结了近年来应用于微波光子波束形成器的多种集成可调光学真延迟线结构和波束形成网络架构, 并介绍了微波光子波束形成系统集成芯片和自动化控制的最新进展, 最后对硅基微波光子波束形成器的未来发展进行了展望。

针对无人机（UAV）位置部署与混合波束成形高度相关的问题，提出了一种基于分步优化实现最大化系统总传输速率的方法。首先，采用数字波束成形得到最简目标函数，并引入虚拟信道求解出UAV部署的最佳位置。然后，将UAV的最佳部署位置代入关于模拟波束成形中移相器偏移角的优化问题，采用传统的人工鱼群算法有效求解最佳模拟波束成形矩阵。最后，用改进的人工鱼群算法解决移相器分辨率有限的问题。仿真结果表明，相比现有方法，本方法在位置部署及最大化系统总传输速率方面的性能更好。

利用光延时技术抑制宽带相控阵雷达的波束色散，光延时量的离散特性会引入波束指向偏差。通过线性相位拟合法分析了最小延时改变对阵面等效相位分布的影响，建立了延时线步进与雷达波束指向偏差间关系的理论模型，得到波束指向偏差与延时步进成正比，与阵元间距、阵元数平方和波束指向的余弦值成反比。通过仿真和实测数据验证了该技术的可行性。实测结果表明，在8~12 GHz宽带微波信号下，±60°扫描范围内，宽带波束的指向偏差小于0.77°，带内指向色散小于0.98°，峰值能量损失小于0.89 dB，旁瓣抑制比超过11.06 dB。

为了实现大波束指向范围和精细步进调节的光波束形成网络, 采用了基于光学色散实现光真延时的方法。通过光开关实现N路高色散光纤路径切换获得大步进等延时差,实现了波束指向的大范围和大步进调节; 通过调谐线性啁啾光纤光栅色散系数连续调谐获得小步进等延时差, 实现了波束指向的小范围和小步进调节。结果表明, 波束指向角度范围为-73.74°～+73.74°,切换步进为0.458°, 基于光学色散原理可以实现光波束形成网络的大波束指向范围和精细步进调节。这一结果对优化相控阵天线系统设计是有帮助的。