【據(jù)DARPA網(wǎng)站2022年6月1日?qǐng)?bào)道】隨著射頻（RF）頻譜相關(guān)技術(shù)飛速發(fā)展，為了在現(xiàn)代電磁頻譜（EMS）作戰(zhàn)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，建立對(duì)EMS領(lǐng)域?qū)κ值膲旱剐詢(xún)?yōu)勢(shì)，需進(jìn)一步提升射頻傳感器關(guān)鍵裝備的性能水平和靈活性。其中，一個(gè)優(yōu)先領(lǐng)域是提升/優(yōu)化有源相控陣（AESA）系統(tǒng)的性能和多功能性。
長(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）致力于為美國(guó)部隊(duì)研發(fā)/提供關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)支撐。敏捷EMS能力是支撐實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵任務(wù)態(tài)勢(shì)感知和戰(zhàn)術(shù)通信的核心要素。持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)的寬帶有源相控陣?yán)走_(dá)天線陣列由成百上千個(gè)小型收發(fā)通道（TRM）組成，較窄帶相控陣系統(tǒng)在硬件和功能上有顯著區(qū)別。寬帶AESA能夠動(dòng)態(tài)配置波束，實(shí)現(xiàn)多頻靈活通信等多功能，在復(fù)雜（擁塞）射頻環(huán)境中具有突出應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，這種靈活性和多功能性也成為高效軍事行動(dòng)的關(guān)鍵。寬帶AESA系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)干擾/欺騙對(duì)抗，而且能進(jìn)行測(cè)繪、導(dǎo)航、探測(cè)、跟蹤和可視化，為跨域作戰(zhàn)提供寬帶數(shù)據(jù)鏈接支持。DARPA充分認(rèn)識(shí)到，AESA和EMS技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)于保持和加速美國(guó)在電磁頻譜域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。
DARPA于2021年6月發(fā)布“陣元級(jí)緊湊型射頻前端濾波器”（COFFEE）項(xiàng)目廣泛機(jī)構(gòu)公告（BAA）。該項(xiàng)目旨在研發(fā)新型可集成高頻射頻前端濾波器，具有低損耗、高功率和易集成等優(yōu)點(diǎn)。目前，COFFEE項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已選定，由諾格公司、雷神公司、Akoustis公司、BAE系統(tǒng)公司、metamagnetics公司、喬治亞理工學(xué)院、哥倫比亞大學(xué)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、密歇根大學(xué)、德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校和加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校組成。
COFFEE項(xiàng)目研發(fā)的可集成高頻射頻前端濾波器技術(shù)，可有效減少干擾，在S波段至Ku波段（即2 GHz至18 GHz）頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能。該濾波器不僅能在擴(kuò)展頻率范圍內(nèi)，以及在18GHz半波長(zhǎng)間距（即69平方毫米）約束條件內(nèi)提取信號(hào)。這種新型濾波器技術(shù)能夠應(yīng)用于數(shù)字化AESA各收發(fā)通道（TRM），實(shí)現(xiàn)射頻系統(tǒng)在尺寸、重量、性能和互操作性方面的均衡性。
COFFEE項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)表示，美國(guó)國(guó)防部對(duì)電磁頻譜優(yōu)勢(shì)重要性的認(rèn)識(shí)日益加深，對(duì)AESA性能、體積和功能等方面的需求日益嚴(yán)苛。受系統(tǒng)尺寸限制，應(yīng)用傳統(tǒng)的濾波器集成技術(shù)，每個(gè)數(shù)字化陣元均暴露于干擾環(huán)境中。COFFEE項(xiàng)目重點(diǎn)通過(guò)新興微電子材料的應(yīng)用和集成設(shè)計(jì)來(lái)構(gòu)建可集成高頻射頻前端濾波器，推進(jìn)新型小型化諧振器研發(fā)進(jìn)程。同時(shí)，將基于毫米波頻段，突破18GHz緊湊型諧振器基本限制，驗(yàn)證50GHz組件性能。
按照COFFEE項(xiàng)目計(jì)劃，項(xiàng)目實(shí)施周期50個(gè)月，分為三個(gè)階段（18個(gè)月的基礎(chǔ)階段、兩個(gè)15個(gè)月的選擇性階段），隸屬于DARPA電子復(fù)興計(jì)劃（ERI），研究工作于2022年春?jiǎn)?dòng)。 target drone
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