隨著現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境日益惡化，對(duì)抗更加激烈和復(fù)雜，水面艦船將受到來(lái)自空中、水面、水下和岸上等多層次多方位的多維威脅和縱深飽和攻擊，這就對(duì)水面艦船的電子裝備提出了更高的要求。

需求引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展

僅靠艦載的單一傳感器來(lái)獲取作戰(zhàn)信息已經(jīng)難以滿足需要，必須裝備更多的能覆蓋微波、毫米波、紅外、激光等多個(gè)波段的有源和無(wú)源傳感器，但是這對(duì)水面艦船平臺(tái)來(lái)說(shuō)將占用許多的寶貴空間，增加更大的能源負(fù)載，而且還會(huì)引起相互間的電磁干擾以及功能協(xié)調(diào)問(wèn)題。因此，美國(guó)海軍研究辦公室（ONR）為了解決這些問(wèn)題，提高艦載電子裝備一體化水平，發(fā)揮艦載電子裝備的整體效能，提出了水面艦船先進(jìn)多功能射頻概念（AMRFC），計(jì)劃用一套共享的寬帶陣列天線以及信號(hào)與數(shù)據(jù)處理、信號(hào)發(fā)射和顯示硬件，實(shí)現(xiàn)包括艦載雷達(dá)、通信和電子戰(zhàn)在內(nèi)的多種艦載射頻功能一體化。

軍艦電子設(shè)備眾多，導(dǎo)致電源和電磁頻率的需求激增

有數(shù)據(jù)表明，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)海軍水面艦船的頂部天線數(shù)量增加了將近2倍，這引發(fā)了諸如水面艦船頂部天線擁擠、相互間電磁干擾、水面艦船雷達(dá)反射截面積增大以及多個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作（每個(gè)系統(tǒng)都需要一套專用的備件、維護(hù)和維修人員和操作人員）等問(wèn)題。

因此，AMRFC的首要目標(biāo)是減少美國(guó)海軍現(xiàn)有和未來(lái)水面艦船的頂部天線數(shù)量不斷增長(zhǎng)的問(wèn)題。根據(jù)研究人員的設(shè)想，AMRFC力求通過(guò)在水面艦船上部署一種通用寬帶有源陣列天線體系結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)收發(fā)多個(gè)雷達(dá)、電子戰(zhàn)和通信的獨(dú)立波束，實(shí)現(xiàn)了水面艦船多種射頻設(shè)備的一體化，包括雷達(dá)、通信和電子戰(zhàn)等功能的一體化。

AMRFC可以用一部有源相控陣天線同時(shí)發(fā)射多種電磁波束

AMRFC的潛在效能還體現(xiàn)在其他幾個(gè)方面：減少水面艦船的雷達(dá)反射截面積和紅外特征；在不增新的天線情況下，能滿足未來(lái)增長(zhǎng)的艦載射頻需求；通過(guò)更加靈活和智能的頻譜管理，加強(qiáng)對(duì)射頻設(shè)備互相間干擾和電磁兼容的控制與優(yōu)化；通過(guò)軟件定義射頻設(shè)備的主要功能，從而極大地降低了硬件成本，并能快速滿足新的技術(shù)要求或者增加新的功能，滿足未來(lái)的先進(jìn)對(duì)抗環(huán)境；降低了專用備件的數(shù)量，減少了專門的維修和操作人員，有效控制和降低了艦載電子設(shè)備的壽命周期成本，減輕了后勤保障壓力；能夠根據(jù)各射頻設(shè)備的基線需求，在工作波段、發(fā)射功率、收發(fā)孔徑配置、帶寬和極化方式等方面進(jìn)行靈活的動(dòng)態(tài)分配和管理。

最新發(fā)展情況

目前，美國(guó)海軍的AMRFC項(xiàng)目已經(jīng)演示了工作在6GHz-18GHz，并且能夠同時(shí)用于雷達(dá)、通信和電子戰(zhàn)的寬帶陣列天線技術(shù)。按照計(jì)劃，AMRFC將繼續(xù)進(jìn)行低頻段和高頻段發(fā)射和接收孔徑的進(jìn)一步探索，在1GHz-20GHz的覆蓋范圍劃分為低頻段（1GHz-5GHz）和高頻段（4GHz-18GHz）條件下，驗(yàn)證和演示支持同時(shí)或者時(shí)間交替的多功能發(fā)射和多功能接收、數(shù)字波形合成和射頻變頻等關(guān)鍵技術(shù)。

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