美國(guó)軍事研究者正要求工業(yè)部門尋求一種新方法，使那些用于通信、信號(hào)情報(bào)、雷達(dá)和電子戰(zhàn)的射頻和微波陣列的開(kāi)發(fā)、部署和升級(jí)時(shí)間大大縮短。

美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局（DARPA）已經(jīng)發(fā)布了“以商用進(jìn)度開(kāi)發(fā)陣列”（ACT）的項(xiàng)目，旨在擺脫傳統(tǒng)專門且耗時(shí)的陣列設(shè)計(jì)過(guò)程，致力于開(kāi)發(fā)電磁陣列的新方法。DARPA的ACT項(xiàng)目集中于3個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，一是開(kāi)發(fā)能廣泛應(yīng)用于不同陣列功能的通用硬件模塊；二是開(kāi)發(fā)用于不同極化、頻率和帶寬需要的可重新配置的電磁接口；三是同時(shí)演示可擴(kuò)展的基礎(chǔ)設(shè)施，以將物理分離的平臺(tái)上的天線陣列集成為具有精確定時(shí)和定位數(shù)據(jù)的更大孔徑。其想法是創(chuàng)建電磁接口陣列，并以與商用電子組件開(kāi)發(fā)相匹配的速率進(jìn)行部署。

當(dāng)前，射頻和微波系統(tǒng)將越來(lái)越多的天線陣列用于多波束和電子控制，但這些陣列的開(kāi)發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)非常昂貴且耗費(fèi)大量時(shí)間。DARPA研究者表示，盡管商用市場(chǎng)已確定電子系統(tǒng)的演進(jìn)節(jié)奏時(shí)，但軍事電子元器件開(kāi)發(fā)有所滯后。例如，同利用現(xiàn)代電子元器件研制的軍事系統(tǒng)相比，利用10年前研制的電子元器件制造的軍事系統(tǒng)能力將大打折扣，同時(shí)射頻組件和數(shù)字電子元器件之間的性能差距不斷增大。因此，具備靜態(tài)射頻或模擬特性的系統(tǒng)不能利用潛在的數(shù)字電子元器件進(jìn)步。因此，必須確定一個(gè)縮短設(shè)計(jì)周期和現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)的路徑。

研究者必須克服傳統(tǒng)障礙，這些障礙致使陣列開(kāi)發(fā)周期需要10年、靜態(tài)生命周期為20～30年、服務(wù)壽命延長(zhǎng)計(jì)劃成本高昂。為此，DARPA的ACT項(xiàng)目將為定制陣列開(kāi)發(fā)新技術(shù)，使之能夠利用不斷演進(jìn)的數(shù)字電子元器件。特別是，該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)分立模塊，其中，70%～80%的陣列開(kāi)發(fā)周期成本將用于通用模塊，包括適合多種應(yīng)用的功能通用模塊。通用模塊研究重點(diǎn)是把射頻或中頻輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字波束，經(jīng)過(guò)充分處理，在子陣列間形成可管理的數(shù)據(jù)流。ACT構(gòu)建模塊不僅可擴(kuò)展形成更大的陣列，而且在平臺(tái)間擴(kuò)展，產(chǎn)生空間分布的相干輻射。

DARPA認(rèn)為有三種挑戰(zhàn)，一是陣列系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間漫長(zhǎng)，而且往往設(shè)計(jì)重用有限；二是一旦系統(tǒng)部署，電磁系數(shù)就被固定，因此設(shè)計(jì)方案也無(wú)法改變；三是在已部署高功率陣列的實(shí)際限制。ACT項(xiàng)目主要集中三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域：通用模塊；可重新配置的電磁接口；無(wú)線發(fā)射機(jī)相干聚合。

通用模塊部分的重點(diǎn)是利用通用模塊建造數(shù)字相控陣面板，這把大型陣列分解為更小的構(gòu)建模塊。可重新配置電磁接口的重點(diǎn)是創(chuàng)建與通用模塊相連的可定制電磁接口。無(wú)線發(fā)射機(jī)相干聚合的重點(diǎn)是技術(shù)演示，即演示物理分離的相控陣列能通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中分布的精確定時(shí)和定位信息實(shí)現(xiàn)功率疊加。

（工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所 黃娟娟）