我们对应用于电子战(EW)和信号情报(SIGINT)系统的天线技术进行了调研。电子战和信号情报系统的天线和天线阵通常都需要宽带的性能。

许多电子战设计工程师在其职业生涯早期就开始从事天线设计的项目了,因为这样可以使他们学会如何在天线尺寸、类型和频率覆盖率、辐射方向图和区域覆盖率等诸多变量之间进行权衡和取舍,同时也需要考虑天线在主平台上可以工作的位置。尽管有科学依据,但在平台上的天线选择和定位仍具有一定的艺术性,尤其是在电子战和信号情报系统的应用中。

经调研,虽然已经有许多“经典”的天线类型,但是由于电子战和信号情报需求的不断发展,天线技术也在持续改进和发展中。

其中,隐身需求一直是一个重要的技术驱动力。

具有低可观测设计的武器平台,如第五代飞机,通常需要在飞机外壳或结构中嵌入共形天线。

舰船上,通常要为雷达、高频/甚高频/超高频战术通信、卫星通信、电子战、全球定位系统、敌我识别等提供数十个天线,目前的发展趋势是通过将这些天线组合成数量较少的多功能阵列来减小其雷达目标特性。

随着有源电子扫描阵列(AESA)技术在电子战项目中的应用越来越普遍,美国国防部高级研究计划署(DARPA)一直致力于开发诸如商用阵列时间表(ACT)等项目,以降低成本并缩短开发时间。

商业市场是天线技术的另一个驱动因素,例如市场上需要用于汽车防撞雷达以及5G和其他无线应用的小型、低成本的毫米波天线。

虽然许多商业应用的天线本身是窄带的,但它们正在将天线技术向更高的频率和更小的封装方向发展,这也为宽带电子战天线技术的国防工业应用和进一步发展提供了更坚实的技术基础。

这张美国空军RC-13SW铆接图是从英国皇家空军米登哈尔起飞时看到的,它展示了各种SIGINT天线,比如机身下面的马刀天线,以及位于驾驶舱后面的“脸颊”阵列。

调研列表

32家公司的天线产品

下表列出了32家公司的天线产品。其中,第一列表示天线型号,第二列描述了天线或天线阵列的类型,接下来第三列是天线工作的频率范围。如前所述,通常把电子战和信号情报天线设计在非常宽的频率范围内工作。

第四列列出了天线的增益特性。天线增益是电子战和信号情报系统工程师的一个重要参数。增益越高意味着信号放大就越小,进一步来说接收机信号的路径就越短。

对于干扰来说,增益越高,有效辐射功率(ERP)越大。干扰天线可以具有很高的定向性,例如对数周期偶极子天线,也可以是全向天线。有源电扫阵列使用数百个甚至数千个单独的发射/接收元件,可提供可变的增益和波束宽度。

下一列描述了天线的极化特性-圆极化或线极化。接着这列描述了天线阵元个数。一个全向单极天线使用一个阵元。测向阵列通常使用多个阵元(通常至少4个,最多40个或更多)。

其余的各列描述了天线的尺寸、重量以及它适用于哪些类型的武器平台。尽管本次调查主要针对EW和SIGINT天线,但您会看到它涵盖了广泛的天线类型。

更多天线产品可见英文原文:

本文为用户翻译内容,全文共10页,英文来源:JED。

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