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1月24日，DARPA公布了新的“毫米波数字阵列”（MIDAS）项目，该项目旨在研发一种运行频率为18~50吉赫兹的多波束数字相控阵技术，以强化军事平台之间的通信安全。  研发背景 如今，人们越来越感兴趣于在小型移动平台上广泛运用毫米波频段来进行通信。在这种应用场景中，来自小辐射孔径的较窄天线波束可以提高通信的安全。但是，目前的毫米波系统易用性不足，而且是平台专用，缺乏互操作性，因此只能在最复杂的平台上使用。为了拓展毫米波相控阵的用途，并使之广泛应用于国防部的各种系统，必须克服许多技术挑战，包括宽频覆盖、精确波束指向、网状网络等。受益于多波束相控阵的应用，以及数字无线电和毫米波技术的进步，人们发展出了当今的技术能力，而接下来，在毫米波相控阵的推动下，通信和网络化移动平台将迎来新的变革。  现有挑战 以毫米波或甚高频（VHF）运行的相控阵，已成为新兴5G市场一个活跃的研究领域。商业应用主要解决“最后一英里”问题，满足消费者在较短距离内获得更多带宽的需求。而国防部平台需要面对更复杂的通信环境。军事平台通常相隔数十甚至数百海里，它们在三维空间里移动而且方向不确定。这种应用环境存在特殊的波束成形挑战，无法通过当前的通信方法加以解决。比如，设想两架高速飞行并发生相对运动的飞机，它们必须互相找到对方，然后使用定向天线波束进行通信，这就是非常困难的挑战，无法使用商业相控阵方案来解决。 项目目标 为克服上述挑战，DARPA启动了“毫米波数字阵列”（MIDAS）项目。项目旨在研发阵元级数字相控阵技术，为国防部下一代毫米波系统提供支撑。为了解决波束成形问题并确保解决方案在应用上的广泛性，MIDAS项目将寻求研制一种可推动实现多波束定向通信的通用数字阵列模块。 项目研究重点 研究重点是降低数字毫米波收发器的尺寸和功率，从而使相控阵技术能够应用于移动平台，并使移动通信能够使用不太拥挤的毫米波频率。 阵元级数字波束成形技术的进步正在推动形成新的多波束通信方案（或使用多个波束同时进行多个方向的接收和发送）。这些方案有助于大幅缩短节点发现时间，并提高网络吞吐量。然而，尽管这对于下一代相控阵来说十分关键，但目前的数字波束成形技术受限于较低的频率，导致相应的阵列在尺寸上因过大而无法在小型移动平台上使用。为了减小阵列的尺寸，毫米波技术的研究将把运行频率提升至更高的频段。DARPA希望供应商的技术提案能够结合毫米波和数字波束成形技术的最新进步来研制无线电，从而为美军提供安全的通信能力。 为了实现该目标，MIDAS项目聚焦于两个关键技术领域：一是研发用于核心收发器的硅芯片；二是研发宽带天线、收发组件以及系统集成，通过集成使该技术能够得到广泛的应用，包括战术平台之间的视距内通信，现有和新兴的卫星通信等。 该项目为期四年，分三个阶段实施，已在1月23日发布跨部门公告（BAA）。 来源：DARPA网站/图片来自互联网 |
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