水面舰艇通信系统天线集成发展趋势及对策

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1、万方数据总第175期2009年第1期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringV01．29N0．19水面舰艇通信系统天线集成发展趋势及对策’汤军”黄继进2’李含辉2’(海司通信部”北京100841)(武汉船舶通信研究所2’武汉430079)摘要通过介绍国内外水面舰艇电子信息及通信系统天线集成的发展趋势。阐述舰载通信系统的使用特点和需求，提出未来水面舰艇通信系统天线集成的基本思路。关键词水面舰艇；通信系统；天线；集成中图分类号TN82DevelopmentTrendandStrategyforAntennaIntegrationofSur

2、faceVesselCommunicationSystemTangJunl’HuangJijin2’LiHanhui2’(NavalDepartmentofCommunication”，Beijing100841)(WahanMaritimeCommunicationReaseachInstitute_2’．Wuban430079)AbstractThedevelopmenttrendsofantennaintegrationofelectronicinformationsystemandcommunicationsystemforsurfacevesse

3、lareintroducedinthispaper．Theapplicationfeaturesandrequirementsofshipboardcommunicationsystemarealsodiscussed．Finally，thebasicthoughtsoffutureantennaintegrationforsurfacevesselcommunicationsystemarepresented．Keywordssurfacevessel，communicationsystem，antenna，integrationCImNuml确rTN8

4、21引言舰船电子及通信系统是舰船总体组成的重要部分，舰船总体性能与电子系统性能相互影响，舰船电子系统天线和射频结构影响舰船上层建筑结构设计与建造，上层建筑结构制约或提升电子系统的技术性能。近年来，在舰船总体设计中，舰船电磁兼容性问题突出，出现了“设备增多，功能下降”的现象[1]。而广泛采用隐身材料，优化舰船外形结构，改善舰艇的雷达波隐身性能，提升舰艇作战性能，也成为关注的焦点[2]，发达国家海军发展了一些新概念的先进舰船，在发展新型武器装备，满足多种作战功能的同时，注重优化舰艇平台外形设计，特别是舰船上层建筑集成化设计[3]。在这些新概念舰船上，发展了电子

5、系统天线(包括射频结构)集成化设计、天线与上层建筑共形设计等新技术，采用最新研制的复合隐身材料和涂料，将传统的散落布置于舰体各处的探测器、通信天线集中起来，既降低了舰船的雷达反射截面，又较好地解决了电磁兼容问题，实现了未来新型水面战舰作战和隐身性能的综合。2国外发展状态从20世纪90年代起，欧美发达国家海军逐步·收稿日期：2008年8月3日，修回日期：2008年9月17日作者简介：汤军，男，硕士，高级工程师，研究方向：通信系统及网络。黄继进，男，硕士，高级工程师，研究方向：电磁波及天线技术。李含辉。男，硕士，高级工程师，研究方向：通信系统及网络。万方数据l

6、O汤军等：水面舰艇通信系统天线集成发展趋势及对策总第175期开展了一系列舰船上层结构问题的研究项目，在其先进概念性舰船集成上层建筑构想中，安装在上层建筑的电子系统天线数量大大减少，并尽可能与舰艇外壁共形，航母上层建筑上的天线从83副减少到21副，天线也大多采用平面形式，从而有利于降低舰船雷达特征，如图l所示。图1美国新一代舰船概念性集成化上层结构示意图美国海军“先进封闭式桅杆／传感器系统”(AEM／S)的目标是把传感器技术、降低特征技术、先进材料和制造技术综合进桅杆，改善水面舰船的作战能力[4]。1997年，美国海军在DD968驱逐舰上加装了由上、下两个内

7、倾10。的复合材料六锥体连接而成的AEM／S试验样机系统，如图2所示。该复合体高26．5m，直径q)10．67m，重量40T，表面采用频选复合材料和吸波材料制造，内部装有目标获取系统、对空搜索雷达及其天线等电子设备。AEM／S既是舰上的桅杆，又是传感器，封闭式桅杆内部的部件不受环境条件的影响。其表面采用的先进的复合频率选择材料，允许本舰上雷达和通信信号穿透，同时阻止舰外噪声或其它频率信号进入桅杆内，倾斜的表面通常将敌方雷达探测信号反射至非来波方向，从而降低舰艇的总雷达反射截面。图2加装在美军DD968舰上的先进封闭式桅杆／传感器系统(AEM／S)试验样机美

8、国海军研制的“多功能电磁辐射系统”(MERS)是一种超短波集成天线