雷达的灵敏度与其天线孔径的平方成正比。随着雷达灵敏度的不断提高,天线的尺寸越来越大。然而大孔径天线不仅机动性差难以灵活部署,而且制作和维护难度大、成本高。为此,林肯实验室提出了分布式相参雷达的概念,该雷达通过相参收发将多个物理上分离的子雷达等效为一个大孔径雷达,提高了雷达的灵敏度,避免了大尺寸天线带来的问题。分布式相参雷达的关键技术之一是各子雷达本振信号的高精度同步。然而,目前的同步技术难以满足要求。因此,论文针对实现高精度本振同步的难题,研究了低相噪微波本振信号的产生和光纤稳相传输技术。论文利用微波光子鉴相器从锁模激光器中提取低相噪本振信号,并结合基频频综和镜频抑制混频技术研制了宽带的捷变频低相噪信号源,然后利用共轭微波混频技术和锁相环技术实现了本振信号的光纤稳相传输,最终实验实现了四个分布式子孔径的相参合成,可用于未来的分布式相参雷达系统。论文提出了基于偏振调制的微波光子鉴相方法,通过数值仿真和实验研究了其鉴相特性及影响其性能的系统和器件参数。利用此鉴相方法构建锁相环将压控振荡器锁定于锁模激光器的重复频率以产生稳定的微波本振信号,仿真分析了限制所产生微波信号相噪的因素。仿真结果表明锁模激光器的噪声、微波光子鉴相器的噪底和压控振荡器的相噪分别会限制所产生微波信号不同频偏处的相噪。实验结果验证了这个结论。因此,在分析锁模激光器噪声的基础上,论文采用光纤延时线作为参考稳定了锁模激光器的重复频率,大大降低了所产生微波信号近载频端的相噪。所产生的10 GHz信号相位噪声在10 Hz频偏处为-80 dBc/Hz,在10 kHz频偏处为-145 dBc/Hz,到10 MHz频偏处时迅速滚降到-165 dBc/Hz。此外,针对雷达中常用的跳频技术和频率分集技术对多频本振的需求,论文以重复频率稳定的锁模激光器为基准源,利用微波光子鉴相器从中提取低相噪微波信号,并结合灵活的直接数字频率合成技术和镜频抑制混频技术,研制了X波段的宽带低相噪捷变频微波信号源。该信号源的频率切换精度和切换时间分别为135 pHz和135 ns,并且所有输出频率在1 kHz频偏内的相位噪声相同,即在10 Hz频偏处为-80 dBc/Hz,在1 kHz频偏处为-125 dBc/Hz。当在10 Hz到10MHz的区间积分时,该信号源的积分时间抖动在9.1 fs以内。最后,提出了一种基于共轭微波混频的光纤稳相传输技术,仅需要两次微波混频,实验实现了微波信号经光纤稳相传输20 km后相位抖动在2.86?以内;并进一步优化系统设计,利用预失真共轭混频技术实现稳相传输,避免了辅助信号源的使用,实验中微波本振信号经光纤稳相传输20 km后相位抖动在2.52?以内。提出了一种基于锁相环的光纤稳相传输技术,采用微波光子移相器和可调光延时线作为执行器,实验实现了信号传输6 km后相位抖动在2?以内。利用上述技术实验实现了四个分布式子孔径的相参合成,并保持长期稳定。