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06-18
军鹰资讯 DARPA COFFEE 项目的设计理念是开发一种可在较宽频率范围内工作且体积足够小，可以安装在一个可集成滤波器中。
相位控制系统。
阵列天线各阵元的后端。
通过应用COFFEE项目开发的模拟前端滤波器，在天线阵列后端进行数字处理之前，雷达系统具有更强的鲁棒性和抗干扰性能。
6月10日，美国国防高级研究计划局（DARPA）在官网宣布，美国国防高级研究计划局（DARPA）启动了名为“阵列元件级紧凑型射频前端滤波器”（COFFEE）的项目。
）项目旨在解决复杂（拥挤）射频环境中宽带有源相控阵（AESA）性能下降的问题。
DARPA启动了COFFEE项目，为下一代宽带阵列开发新型可集成高频射频滤波器，使阵列在后端数字处理之前变得更加稳健和抗干扰。
拥有探测和监视对手行动或通信的能力为美国的军事行动提供了显着的优势。
多年来，DARPA一直专注于研究与增强态势感知相关的技术，特别是相控阵技术，以实现美军在敌方探测和监视方面的卓越能力。
例如，在空对空作战中，先进的相控阵雷达能力可以为建立态势感知和敌先决策等作战优势奠定基础。
近十年来，世界主要军事强国大力发展“全要素数字化”的宽带“有源电子扫描阵列”（AESA）技术。
宽带有源电子扫描阵列 (AESA) 允许在不同频率下运行，而窄带阵列则针对特定用途和频率进行调整。
“全元件数字”架构允许 AESA 在数字域中执行波束成形，从而使其能够同时收集许多波束。
然而，目前在 AESA 中实施宽带“全数字”接收器需要进行重大权衡。
DARPA的COFFEE滤波技术将解决尺寸、性能和可重用性等问题，使宽带AESA的每个阵元都能得到有效保护。
COFFEE 滤波器技术可处理宽带 AESA 的所有频率，且不会牺牲性能；与天线单元面积相比，滤波器尺寸更小，为单元级集成留下了可用空间；可重复制造确保配置的一致性。
有源相控阵雷达的核心部件是有源电子扫描阵列。
与无源天线组件相比，有源相控阵雷达天线阵列由数百或数千个小型收发器通道（TRM）网格结构组成。
每个TRM可以形成独立的波束，实现电子束指向不同方向。
无需机械旋转即可实现多角度扫描。
DARPA 微系统技术办公室 (MTO) 项目经理本杰明·格里芬 (Benjamin Griffin) 表示：“本质上，我们希望构建可集成、可在较宽频率范围内运行的滤波器，同时又足够小以适应相位控制。
COFFEE 的目标是在模拟前端开发滤波器，使阵列在后端数字处理之前更加稳健和抗干扰。
“随着全阵元数字架构宽带 AESA 雷达技术的发展。
窄带雷达在不同频段上运行，并且具有针对特定目的/特定频率要求进行调整的功能，其多功能性、鲁棒性和灵活性是无法比拟的。
宽带数字 AESA 使雷达、电子战和通信的多功能化成为可能。
雷达每个天线单元的数字化结构使得宽带AESA能够实现数字波束形成，也使得同时多波束采集成为现实。
然而，除了上述优势特点外，AESA雷达宽带和阵元数字接收技术也面临着困难。
宽带接收组件的动态范围有限，并且容易受到电子干扰。
同时，每个数字阵元都暴露在干扰环境中，需要进行阵元级滤波。
由于空间太小，传统的滤波器件无法集成到天线阵元设计中。
DARPA COFFEE项目的设计理念是开发一种可集成的滤波器，它可以在很宽的频率范围内工作，并且足够小，可以安装在相控阵天线的每个元件的后端。
通过应用COFFEE项目开发的模拟前端滤波器，在天线阵列后端进行数字处理之前，雷达系统具有更强的鲁棒性和抗干扰性能。
这项研究的关键是开发能够在不牺牲性能的情况下处理宽带 AESA 带宽的所有微波频率的滤波器技术。
此外，与组件区域相比，目标滤波器必须很小，因为随着 AESA 带宽的增加，组件级集成的可用空间显着减少。
最后，为了确保一致性，咖啡过滤器应该能够在每个阵列元素上具有可重复的性能。
研究的一个主要重点是开发新型谐振器和集成微波滤波器，以实现 COFFEE 的技术目标。
此外，还将研究紧凑型毫米波谐振器，为未来可能的集成毫米波滤波器工作提供新的技术方法。
COFFEE 项目是 DARPA 电子复兴计划 (ERI) 的重要组成部分。
ERI是一项为期五年的计划，投资超过15亿美元，以促进美国半导体行业的发展。
COFFEE项目解决了ERI在5G时代和未来通信技术变革中的一些关键问题。
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