DARPA 推进“阵元级紧凑型射频前端滤波器”项目

DARPA 网站2022 年6 月报道，随着射频（RF）频谱相关技术飞速发展，为了在现代电磁频谱（EMS）作战中占据优势，建立EMS 领域对对手的压倒性优势，需进一步提升射频传感器关键装备的性能水平和灵活性。其中，一个优先领域是提升/优化有源相控阵（AESA）系统的性能和多功能性。

长期以来，DARPA 致力于为美国部队研发/提供关键基础技术支撑。敏捷EMS能力是支撑实现关键任务态势感知和战术通信的核心要素。持续优化改进的宽带有源相控阵雷达天线阵列由成百上千个小型收发通道（TRM）组成，较窄带相控阵系统在硬件和功能上有显著区别。宽带AESA 能够动态配置波束，实现多频灵活通信等多功能，在复杂（拥塞）射频环境中具有突出应用价值。同时，这种灵活性和多功能性也成为高效军事行动的关键。宽带AESA系统不仅能实现干扰/欺骗对抗，而且能进行测绘、导航、探测、跟踪和可视化，为跨域作战提供宽带数据链接支持。DARPA 充分认识到，AESA 和EMS技术的持续发展，对于保持和加速美国在电磁频谱域的技术优势至关重要。

DARPA于2021年6月发布“阵元级紧凑型射频前端滤波器”（COFFEE）项目广泛机构公告（BAA）。该项目旨在研发新型可集成高频射频前端滤波器，具有低损耗、高功率和易集成等优点。目前，COFFEE项目团队已选定，由诺格公司、雷声公司、Akoustis公司、BAE系统公司、Metamagnetics公司和多个高校组成。COFFEE项目研发的可集成高频射频前端滤波器技术，可有效减少干扰，在S波段至Ku波段（即2～18 GHz）频率范围内实现最优性能。这种新型滤波器技术能够应用于数字化AESA各收发通道（TRM），实现射频系统在尺寸、质量、性能和互操作性方面的均衡性。

COFFEE 项目团队表示，美国国防部对电磁频谱优势重要性的认识日益加深，对AESA 性能、体积和功能等方面的需求日益严苛。受系统尺寸限制，应用传统的滤波器集成技术，每个数字化阵元均暴露于干扰环境中。COFFEE 项目重点通过新兴微电子材料的应用和集成设计来构建可集成高频射频前端滤波器，推进新型小型化谐振器研发进程。同时，将基于毫米波频段，突破18 GHz 紧凑型谐振器基本限制，验证50 GHz 组件性能。

按照COFFEE 项目计划，项目实施周期50 个月，分为3 个阶段（18 个月的基础阶段、2 个15 个月的选择性阶段），隶属于DARPA 电子复兴计划（ERI），研究工作于2022 年春启动。