越来越多的人对在小型移动平台上广泛使用毫米波频带进行通讯有兴趣,在这些平台上,来自小辐射孔的狭窄天线波束可增强通讯的安全性。然而,今天的毫米波系统对用户并不友好,而且被设计为特定于平台的,缺乏互操作性,因此只能用于最复杂的平台。为了扩大毫米波相控阵的使用并使其广泛应用于国防部系统,必须解决许多技术挑战,包括宽带频率覆盖、精确波束指向、用户发现和网状网络。多波束相控阵的使用以及数字无线电和毫米波技术的进步推动了技术发展到目前的状态,现在出现了范式的转变,因为毫米波相控阵正准备改变通信和联网移动平台。
在毫米波或非常高的频率下运行的相位阵列 - 已经是新兴的5G蜂窝市场的有效研究领域。商业应用主要是解决“最后一英里”问题,其中消费者在预定频率下对高通量应用的高吞吐量应用需要更多的带宽,并且对用户发现的障碍物最小。另一方面,国防部平台创造了更复杂的通信环境。经常被数十甚至数百海里分开,今天的军事平台正在三维,方向未知。这种环境正在创建独特的波束形成挑战,通过应用当前的通信方法无法轻易解决。
DARPA项目经理说:“想象一下,两架飞机都以高速飞行,并且彼此相对移动。蒂莫西汉考克.“他们必须在太空中找到对方,用定向天线波束进行通信,这是一个非常困难的挑战,这是商业市场上出现的相控阵解决方案无法解决的。”
为了解决这些挑战,DARPA正在推出毫米波数字阵列(MIDAS)计划。今天宣布,该计划旨在开发元素级数字相位阵列技术,使下一代DOD毫米波系统能够实现。为了帮助解决自适应波束成形问题并确保广泛应用所产生的解决方案,MIDAS寻求创建一个常见的数字阵列瓦,其能够实现多光束方向通信。研究努力将侧重于降低数字毫米波收发器的尺寸和力量,为移动平台提供相控阵技术,并将移动通信提升到较少拥挤的毫米波频率。
相控阵设计中的元素级数字波束成形的进步是启用新的多光束通信方案 - 或者同时使用多个波束接收和传输多个方向 - 以帮助显着降低节点发现时间并提高网络吞吐量。“虽然对下一代相位阵列至关重要,但今天的数字波束成形仅限于较低的频率,使得由此产生的阵列太大,用于小型移动平台,”汉袋说。
为了减小阵列的尺寸,先进的毫米波技术将有助于将操作频率推向更高的频带,将定向天线的能力带到小型移动平台上。汉考克说:“通过MIDAS,我们正在寻求将毫米波和数字波束形成技术的进步结合起来的提议,以创造为我们的军队提供安全通信的无线电。”
为了实现其目标,MIDAS将重点放在两个关键技术领域。首先是硅芯片的开发,以形成阵列瓦的核心收发器。第二个区域是专注于宽带天线的发展,传输/接收(T / R)组件,以及系统的总体集成,使跨多个应用程序使用的技术,包括视线战术平台之间的通信以及当前和新兴卫星通信。
Hancock设想了四个阶段管理的四年计划。可以在1月23日发布的广泛机构公告中找到完整的计划描述:https://www.fbo.gov/index?s=opportunity& mode = ormor&id=d8c414aaf7c707bc4f7ac896a7b68b29&tab=core&_cview=0.有兴趣的申请人将有机会在美国东部时间1月26日上午8点在弗吉尼亚州阿灵顿举行的申请人日期间了解更多关于MIDAS项目的信息。有关活动的更多信息,请访问:https://www.fbo.gov/index?s=opportunity& mode = ormil&id=2d6978937bbac9435fb36350f14311d3&tab=core&_cview=1
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