Multifunktionella Gruppantenner - årsrapport 2013

Författare:

  • Andreas Gustafsson
  • Anders Nelander
  • Svante Björklund
  • Patrick Andersson
  • Robert Malmqvist
  • Anna Pohl
  • Lars Pettersson
  • Per-Olov Frölind

Publiceringsdatum: 2013-12-31

Rapportnummer: FOI-R--3754--SE

Sidor: 36

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • multifunktion
  • gruppantenner
  • 3D-SAR
  • utglesade arrayer
  • signalbehandling
  • textilantenner
  • AESA
  • PESA
  • UAV
  • GaN
  • rymd
  • urbana miljöer
  • radar
  • sensorer

Sammanfattning

Projektet Multifunktionella Gruppantenner, MUGA, studerar området ur flera olika aspekter och på flera olika nivåer. Under året har projektet gjort en omvärldsbevakning av multifunktionella gruppantennsystem [1] och identifierat flera intressanta system. Exempelvis det amerikanska flygtrafiklednings och väderradarsystemet MPAR, det marina systemet IM400 från Thales i Nederländerna med E/O- och radarsensorer för flera olika frekvensband samt gruppantennbaserade SAR-satellitsystem utnyttjande fasstyrd gruppantennteknik. Andra lärdomar från omvärldsbevakningsstudien är att sensorstyrningens och sensorhanteringens implementeringstekniker principiellt inte har ändrats mycket på senare tid. Det främsta som hänt är att den teoretiska förståelsen för problemområdet ökat, liksom förmågan att hantera komplexa programsystem. En utglesad gruppantennarray har tidigare tagits fram för att studera 3D-SAR (Syntetisk Apertur Radar). Antennen har realiserats, satts i drift och visat resultat i linje med simulerade resultat. Försökssystemet har under året provats utomhus för avbildning av fordon och hörnreflektorer. Den utglesade arrayen i gruppantenndimensionen ger en mycket hög upplösning, c:a 15 cm vid 30 m mätavstånd (~0.6 grader), vilket ger en prestanda i nivå med det som behövs för att vara användbar i realistiska spaningsapplikationer. Fördelen med 3D-SAR är att skuggningseffekter bakom exempelvis höga byggnader reduceras jämfört med den konventionella sidtittande geometrin. På antennområdet har textilintegrerade antennlösningar designats, tillverkats och utvärderats med syfte att kunna reducera antalet externa antenner i soldaters utrustning. Inom området signalbehandling har en multifunktionssystemsimulator provkörts och simuleringar av realistiska scenarier genomförts. Även förbättrad upptäckt av rörliga och svårupptäckta mål har studerats. Gruppantenntekniken förväntas i rymdtillämpningar kunna bidra med egenskaper som rekonfigurerbar stråkbredd, centerfrekvens och större bandbredd vilket pekar mot framtida nytta av tekniken. Materialet gallium nitrid, GaN, vilket möjliggör högre uteffektnivåer i förstärkare och därmed ökade radarräckvidder, röner ett växande intresse, inte minst för försvars- och rymdtillämpningar och under året har vi genomfört en kortare omvärldsstudie av teknikutvecklingen för GaN. Vi ser även fortsatt fruktbara synergieffekter med de medfinansierade projekten NANOTEC och AIRBEAM inom EU-FP7 samt HumanFinder inom Eurostars via VINNOVA.