如果電子行業有一個細分市場要求設計工程師與測試測量密切協作，那就是航空和國防。為了不斷前行，測試設備必需不斷適應并改良，以支持元器件系統中日新月異的技術變化，同時滿足微波和RF技術的持續演變。

人們一想到航空和國防，大多數注意力會放在RF傳感、衛星通信、電子戰等應用上，這些應用至關重要。而現在，由于物聯網（IoT）技術的整合，問題空間變得日益復雜。物聯網設備一般被視為提高倉庫或家居效率的一種方式，現在正被用來連接航空和國防系統中的各種飛機、機械、系統和人，以改善性能，降低總運營成本。根據報告，現在僅這一市場的容量就超過了200億美元。從整體上看，在這一日新月異的行業中，采集、測試和評估解決方案在激發創新、保證性能方面發揮著關鍵作用。

航空與國防領域的創新實現通常依賴于RF頻譜，正如泰克科技公司軍事/政府市場經理Debbie Nielsen所解釋的那樣，各種各樣的因素正使得RF通信和RF傳感設備的設計變得更加復雜。本文采訪中，與Debbie探討了相關問題，以及航空、國防中的各種新興技術趨勢。

Debbie Nielsen(Tektronix)

問：這些工程師面臨著哪些關鍵趨勢和挑戰？

Debbie：了解RF環境不僅具有重要意義，還直接關系到創新使命的成敗。通信、導航、電子保護、電子傳感等都要求全面了解RF頻譜及怎樣使用RF頻譜。不管是用于EMCON或RADHAZ監控的自動傳感器，還是用于訪問可用性的智能動態傳感器，RF頻譜的實時態勢感知都可以嚴格保護昂貴的系統和敏感設備，并有助于確保任務成功，否則就不能成功地接入頻譜。

基于各種原因，這類RF傳感正變得日益復雜，要求使用新工具才能跟上新需求。這些新工具必須有優質RF信號路徑和出色的分辨率，以便系統操作員清楚地了解RF環境。

隨著電子戰轉向更遠程的超視距操作，影響軍事系統的另一個因素是接收機和發射機的物理特點。不要忽視已部署技術的規模、重量和功率(SWaP)，因為某些系統和操作實際上需要在步兵的背包里或無人機上工作。在這些應用中，功率效率和功率優化也至關重要。

問：為什么RF傳感技術變得越來越復雜？

Debbie：原因分為兩大塊：頻譜分配方式發生變化，射頻技術的可用性發生變化。

在第一塊，最新的一個復雜因素是政府決定出售部分頻譜用于商業用途，這給目前占用這部分頻譜的軍事/政府系統都有明顯影響。該頻譜分配的一個具體實例是把LTE頻段擴展為以前的軍用雷達頻段。另一個重要變化是使用標準1494頻譜分配，從分配頻譜轉變為最近動態頻譜接入技術的迅猛增長。

在第二塊，使用經濟的RF技術提高了RF傳感技術的復雜度。這種技術接入不僅更加簡便，而且正成為越來越多的應用中的一種工具，這使得辨別及信號標識成為軍事業務的一個重大挑戰。ISM頻段就是其中一個實例，特別是2.4和5 GHz區域，這些區域正變得異常擁堵，很難判斷信號是軍用無線路由器產生的，還是有人試圖穿透網絡或泄漏信息。

問： 衛星通信(SATCOM)領域正在發生什么樣的變化？

Debbie：與航空和國防許多其他領域一樣，衛星通信也正在經歷轉變。大多數衛星應用有一個共同點，就是傳輸帶寬一般都非常高，有時候傳輸功能非常復雜。一個變化情景是部署的衛星正越來越多，提升容量越來越難，我們將看到更多的頻段使用和更寬的帶寬要求。

除了使用的衛星數量不斷提高外，測試衛星通信能力的需求也在不斷提高，包括SATCOM信號物理層測試的需求越來越嚴格，以確定誤碼率(BER)和誤差矢量幅度(EVM)之類的值。

問：衛星通信的這些變化對測試測量有哪些影響？

Debbie：為確保成功，SATCOM應用需要同時融合超高頻率、超低噪聲、超寬帶寬。因此， SATCOM設備測試可能是一個挑戰。許多解決方案要么有足夠高的頻率范圍，但沒有足夠寬的帶寬，要么有頻率和帶寬，但沒有足夠的分辨率。即使如此，您仍需要有一種方式生成信號，才能在這些頻率上進行實際測試。

問：電子戰中會發生哪些變化？

Debbie：事實上，與RF傳感和SATCOM應用一樣，電子戰也處于需要適應的變化之中。

其中一個趨勢是威脅正變得越來越復雜。電子戰(EW)信號通常內嵌智能和辨別算法以抵抗干擾。過去，用于測試電子攻擊(EA)系統和傳感器的威脅曾經通過硬件定義的，并且無法輕易升級來模擬威脅的演變。傳統威脅生成功能通常是純脈沖序列，不代表實際物理和電磁環境效應。為了對EW系統進行精確測試，威脅信號源要盡可能模擬真實世界。

另一個EW趨勢是精確表征電子對抗措施(ECM)的需求越來越高。ECMs可能會受到發射機或放大器效應、電池、多種技術共享功率及系統和數字無線頻率存儲器(DRFM)中定時問題的影響。正因如此，在不同時間和不同場景、在時域和頻域檢驗ECM才如此重要。整體系統和平臺對技術的影響的表征，對于理解運行環境中的實際ECM性能異常重要。