【導讀】瞬時(shí)測頻接收機作為雷達偵察接收機的重要組成部分，擔負著(zhù)檢測雷達載波信號頻率的重要任務(wù)。該接收機最早于1957年由瑪拉德研究實(shí)驗室(Mullard Research Lahoratories, MRI.)(后來(lái)更名為飛利浦研究實(shí)驗室(Philips Research Laboratories ))的魯濱遜（SJ Robinson ）所發(fā)明，并迅速應用在電子戰領(lǐng)域，并風(fēng)靡業(yè)界。
模擬瞬時(shí)測頻（1950-1960）
在20世紀50年代爆發(fā)的朝鮮戰爭中，對雷達制導防區外導彈的對抗需求牽引下產(chǎn)生了寬帶瞬時(shí)頻率。英國和美國的實(shí)驗室負責尋找合適的寬帶檢測和頻率測量解決方案。1957年，瑪拉德研究實(shí)驗室的S. J. Robinson發(fā)明了正交鑒相器，這成為現代IFM的基礎。
1959年，瑪拉德研究實(shí)驗室研發(fā)了電子戰史上第一個(gè)瞬時(shí)測頻設備，并取名為Pendant。該設備使用CRT的P型顯示器，每個(gè)脈沖用一個(gè)矢量表示，從CRT的中心畫(huà)出來(lái)。矢量的長(cháng)度與接收信號的強度成正比，角度與射頻成正比。一個(gè)機械的指針可以繞著(zhù)觀(guān)察的徑向方向旋轉，并且射頻頻率可以從CRT外圍的刻度表上讀出來(lái)。該設備可以實(shí)時(shí)對雷達脈沖進(jìn)行分析，而且還能夠立即識別利用頻率分集、脈間頻率捷變和脈內線(xiàn)性調頻的非常規雷達。起初，頻率測量精度受限于射頻元件的誤差，雖然通過(guò)校準可以在一定程度上改善測量精度，但是改善程度有限，后來(lái)研究者發(fā)現通過(guò)線(xiàn)開(kāi)關(guān)技術(shù)可以將精度提升一個(gè)數量級。
1959年，作為英美合作的一部分，美國電子戰工程師為Syracuse大學(xué)研究公司提供了Pendant系統的評估。該系統在美國引起了巨大的興趣，可以說(shuō)是為IFM和DIFM在美國和世界范圍內的廣泛傳播播下了種子。Pendant系統的評估工程師分別于1963年和1967年成立了開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售IFM組件和系統產(chǎn)品的Curry Mclaughlin與Len公司（后來(lái)的Microwave Systems公司）和Anaren Microwave兩家公司。1965年，SURC工作人員WR Kincheloe在未經(jīng)保密許可的情況下將涉及Robinson設計的相位和瞬時(shí)頻率鑒別器在美國申請公開(kāi)專(zhuān)利，很快，世界各國更多的公司加入到IFM的研發(fā)中來(lái)。
數字瞬時(shí)測頻的初期: 1960-1970
在模擬IFM接收機研制成功會(huì )不久，瑪拉德研究實(shí)驗室便開(kāi)始著(zhù)手數字瞬時(shí)測頻技術(shù)的研發(fā)。1960年，瑪拉德研究實(shí)驗室設計了首個(gè)數字瞬時(shí)測頻器，并于1962年完成其中的視頻信號的數字化和根據不同延時(shí)線(xiàn)長(cháng)度與比例組合多個(gè)并聯(lián)的鑒別器的研制。1964年，瑪拉德研究實(shí)驗室在樸茨茅斯對工作于S波段的瞬時(shí)測頻接收機進(jìn)行了外場(chǎng)試驗。該瞬時(shí)測頻接收機由四個(gè)鑒別器組成，它們的延時(shí)線(xiàn)長(cháng)度比例為公比為4的等比數列。冗余數字化、解模糊邏輯電路及對延時(shí)線(xiàn)比例的細心篩選能夠在提供極好的頻率測量性能的同時(shí)，又使得其對元件誤差、系統噪聲和重疊信具備良好的容限。1967年，瑪拉德研究實(shí)驗室在英國國防部項目的資助下完成了原型樣機的研制，該樣機在頻率范圍為2.5至4.1GHz，脈寬為250ns時(shí)，測頻精度為2MHz。隨后瑪拉德研究實(shí)驗室改進(jìn)了設計，使得系統更加緊湊，并且可以對150ns的脈沖獲得1MHz的測頻精度。
此時(shí)，美國SURC和斯坦福大學(xué)電子實(shí)驗室的工作人員還一直致力于生產(chǎn)單一、緊湊的帶狀線(xiàn)鑒頻器，這些鑒頻器適用于模擬瞬時(shí)測頻。直到1967年，以色列的驅逐艦艾拉特號(Eilat)被埃及的“冥河”反艦導彈擊沉，以色列認識到新型電子戰設備的重要性，于是采購了英國應用數字瞬時(shí)測頻接收機的電子戰設備，該設備優(yōu)越的性能大受以色列的好評。這以后美國也轉向數字瞬時(shí)測頻的研究。
數字瞬時(shí)測頻的裝備：1970-1980
1978年，型號為UAA-1“教堂山”(Abbey Hill)的電子偵察系統開(kāi)始裝備42型驅逐艦、21型和22型護衛艦。該系統的頻率范圍為1～18GHz。UAA-1采用瞬時(shí)測頻技術(shù)，測頻精度為1.5MHz。這是DIFM在全球的首次裝備。到70年代末，數字IFM成為全球所有主要平臺的ESM頻率測量的首選子系統。 美國的Argosystems，EM Systems，Amecon和Probe等幾家小型系統公司也生產(chǎn)了基于IFM的EW系統。DIFM接收機也成為雷神公司贏(yíng)得的DPEWS競標的的指定選配。 在歐洲，意大利的Selenia和Elettronica公司為海軍提供的電子戰系統也使用IFM接收機。
UAA-1“教堂山”(Abbey Hill)的電子偵察系統
數字瞬時(shí)測頻的新技術(shù)的發(fā)展：1980-1990
在這個(gè)時(shí)期，DIFM接收機成為了ESM中的核心頻率測量單元。美國有更多的微波元件和電子戰系統公司也參與了DIFM的設計和制造業(yè)務(wù)，包括Aertech Industries,Sanders,Condor,NSL,TRW,Amecon,E systems,Kuras-Alterman, Plamic和Watkins Johnson等等。美國大型系統公司洛克希德，ITT，GE，西屋，雷神和諾斯羅普為其主要系統配備了DIFM。在歐洲，湯普森，達索，AEG ，薩博和HSA也具備開(kāi)發(fā)DIFM的能力。在世界其他地區，南非的Avitronics，瑞典的Saab和以色列的Elisra，Rafael也具備開(kāi)發(fā)DIFM的能力。
數字瞬時(shí)測頻的成熟：1990-2000
在這段時(shí)期，微波電子戰行業(yè)的發(fā)展更加合理。盡管Anaren Microwave公司成為最成功的供應商，售出了約5000套相關(guān)設備，但ESM系統的需求不足以支撐上個(gè)十年出現的大量DIFM公司。因此出現大量的公司并購潮，DIFM技術(shù)的發(fā)展也更加完善。對于更大平臺的ESM系統，美國也正在取得進(jìn)步，增加識別和分析同時(shí)信號的能力，并能應對高功率的CW環(huán)境。
憑借生產(chǎn)小型2-18GHz的能力，DFD的一些供應商選擇增加功能以生產(chǎn)緊湊型DFD / ESM系統測量幅度和脈沖寬度。
數字瞬時(shí)測頻和全數字化：2000后
盡管DIFM仍在被廣泛裝備，但到2010年，只有為數不多的的IFM制造商存活下來(lái)。如英國的Teledyne Defense公司，美國的Anaren微波、寬帶系統、Akon和LNX Corp公司。在過(guò)去的十年中，隨著(zhù)GHz時(shí)鐘數字電路和快速采樣保持/ ADC的發(fā)展，傳統的頻率測量DIFM在電子戰中的地位受到挑戰。這些快速數字化為通過(guò)IFM算法或快速傅里葉頻譜分析技術(shù)對RF直接數字化開(kāi)辟了道路。
近年來(lái)，微波光子技術(shù)在瞬時(shí)測頻的應用也是該技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。
盡管數字處理技術(shù)的進(jìn)步為替代瞬時(shí)測頻接收機開(kāi)辟了廣闊的商機。但對高達40GHz的微波信號進(jìn)行直接數字化可能還有一段路要走，采用多時(shí)鐘的并行DFT系統和最先進(jìn)的采樣數字轉換器正在提供一種可行的選擇。 毫無(wú)疑問(wèn)，從眾多可能的架構中選擇一個(gè)有價(jià)值的DIFM替代方案是目前開(kāi)發(fā)設計工程師面臨的挑戰。
（來(lái)源：電波之矛）
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