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聚焦 2020-05-30 15:05

美国陆军采用新材料研发低剖面天线

石峰 摘自 dvidshub网站

据dvidshub网站2020年5月27日刊文,美国陆军使用超铁氧体特殊工程材料制造超薄宽带天线,且制造工艺日趋成熟。作为采用此类新材料的首款天线,可改变地面战车与机载系统之间收发射频信号、通讯的方式,且易于实现与无人机、旋翼机和地面战车的共形集成。

超铁氧体材料的研究始于2010年左右。领域专家充分认识到了超铁氧体材料在天线设计中的潜力。美国陆军基于这种材料的特性,通过建模、测试、评估等手段开展相关研究;同时,与工业厂商合作,长期致力于制造工艺的投资/开发,实现了从材料原型到材料批产的巨大进步。

美国陆军CCDC陆军研究实验室(ARL)研究人员称,超铁氧体材料的卓越特性于2010年被发现。利用该特性,可以制造出超越当时所有性能指标的射频天线产品。在当时的设计实验过程中,技术人员在超薄天线结构中衬入超铁氧体材料,实验天线便具有了很宽的半球形天线方向图,而且天线在很宽的频率范围内性能卓越。

如今,超铁氧体天线项目主要用于实现对陆军网络/指挥控制通信与情报(C3I)、未来垂直起降飞机、下一代战车进行低剖面“动中通”天线的现代化改进。天线原型已集成到陆军陆基平台、空基平台(“黑鹰”直升机)中。实验数据表明,该低剖面天线性能优异,适合替代现有的X型、“打蛋器”天线。

超铁氧体天线主要具有以下优势特性:

1)超铁氧体天线频率范围更宽,与卫星通信性能更强,同时适用于传统卫星系统、移动用户目标系统(MUOS)等应用场景。MUOS具有超视距功能,保证了作战士兵在战场任何方位的通讯联通性。

2)超铁氧体天线是独立设计的,不需要像其他商用天线一样进行金属接地。

3)超铁氧体天线有效解决了装备尺寸、重量、功率问题,提供了卫星通信集成解决方案,能够有效解决旋翼机、其他空基平台的飞行阻力问题。

在超铁氧体技术领域,ARL长期与国防、工业、国际伙伴合作,促进了该技术的发展与成熟。2017年,ManTech超铁氧体射频器件项目启动,相关器件的制造生产从国外迁移至美国国内,天线产能也从500部/年提升至1000部/年。另外,ManTech项目还实现了超铁氧体材料的节约。如今,制造同等性能天线所需的超铁氧体材料仅需要原来的一半。

超铁氧体技术的发展使天线设计开发人员具备了更多优势和机会。基于该技术,他们能够为未来军事装备开发出更多性能优异的低剖面天线产品。

原文链接:

https://www.dvidshub.net/news/370819/army-advances-materials-new-low-profile-antenna?sub_id=204583&utm_campaign=subscriptions&utm_medium=email&utm_source=204583&utm_content=asset_link

(欢迎转载,转载请标明引自“航空工业信息网”)

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