Digital RF Memory (DRFM): Sådan virker teknologien i elektronisk krigsførelse

DRFM digitaliserer indkommende radarsignaler og sender dem tilbage med præcis kontrol over forsinkelse, fase og frekvens. Teknikken er kernen i moderne jammere og bruges til falske mål, range gate pull-off og koherent spoofing.

Hvad er et Digital RF Memory (DRFM)?

Et Digital RF Memory (DRFM) er en elektronisk metode, der digitalt kan opfange og gensende RF-signaler. Kort fortalt digitaliserer systemet det indkommende RF-signal ved den frekvens og båndbredde, der skal til for at gengive det trovärdigt – og rekonstruerer det bagefter, når det er nødvendigt. DRFM-systemer bruges typisk i radar og elektronisk krigsførelse, hvor de udgør selve kernen i avancerede jammerarkitekturer. Teknologien er gradvist ved at erstatte ældre analoge løsninger og giver markant bedre kontrol med signalets fase, forsinkelse og frekvens.

Markedet for DRFM var ifølge analysehuset Dataintelo vurderet til 1,6 milliarder dollars i 2025, og det forventes at vokse til 3,13 milliarder dollars i 2034 — en årlig vækstrate (CAGR) på 7,8 procent. Den vækst skyldes især en stigende efterspørgsel efter elektronisk krigsførelse, og det gælder ikke bare i USA, men også i Europa og Asien. I marts 2024 tildelte den amerikanske flåde en kontrakt på 243,8 millioner dollars til Mercury Systems, som skal levere DRFM-enheder samt stå for teardown, reparation og opgradering af AN/ULQ-21(V). Arbejdet foregår i Cypress, Californien, og forventes afsluttet i februar 2029.

Hvordan virker en DRFM-jammer?

En DRFM-jammer tager de RF-signaler, der kommer ind, og digitaliserer dem først. Derefter gemmes de i digital hukommelse, og til sidst sendes de ud igen – men med meget præcis styring af forsinkelse, fase og frekvens. Denne fremgangsmåde gør det muligt at skabe falske mål, udføre range gate pull-off (RGPO), velocity deception og koherent spoofing, alt sammen for at narre og manipulere modstanderens radar. Selve den grundlæggende arkitektur er en superheterodyn selektiv modtager, og det er altså den, der fungerer som den primære responskanal i jammer-systemer.

Teknisk set foregår der en nedblanding af RF-signalet til baseband, hvorefter signalet samples, og de digitaliserede værdier gemmes i hukommelsen. Når signalet senere skal gensendes, kører man blot processen i omvendt rækkefølge. Fordi det gensendte signal er en koherent kopi af det oprindelige radarsignal, har radarens signalbehandling reelt ingen mulighed for at skelne jammingen fra det ægte ekko. Konsekvensen er, at jammingssignalet opnår præcis samme processing gain som det rigtige ekko – og det er netop, hvad der løfter forholdet mellem jamming og signal, altså J/S.

DRFM-systemets komponenter og arkitektur

Et DRFM-system er typisk bygget op omkring en modtager, en sender, noget signalbehandling, digital hukommelse og selve ECM-kontrolsystemet. Selve hardwaren består oftest af bredbåndet RF-udstyr, højhastigheds-digitaliseringsmoduler og FPGA-behandlingskort med lav latenstid. Selve DRFM-kernen benytter FPGA, ADC og DAC til at konvertere og genskabe signalet.

Moderne modulære platforme som MoDREx (modular digital receiver exciter) kan rumme alt fra én til seks RF-konvertermoduler og op til tolv micro-DRFM-moduler. Ifølge producenten er sådanne systemer i stand til at følge op til tolv emittere, der optræder samtidigt og tidsmæssigt overlapper hinanden. Netop den egenskab gør arkitekturen velegnet i komplekse trusselsmiljøer, hvor der er behov for at håndtere flere radarer parallelt.

I praksis fungerer det altså sådan, at modtageren først opsnapper signalet, hvorefter digitaliseringsmodulet sampler det. Derefter tager FPGA'en over og styrer forsinkelsen og modulationen, inden senderen til sidst udsender det manipulerede signal. Denne opdeling er smart, fordi den gør det muligt at finjustere hver enkelt komponent med henblik på båndbredde, latenstid og effekt – man kan med andre ord optimere delene hver for sig i stedet for at skulle kompromisse på det hele på én gang.

DRFM-teknikker: bedrag, spoofing og jamming

Koherente kopier er altså selve grundlaget for de bedragsteknikker, hvor man vil ændre radarens opfattelse af afstand – det kaldes Range Gate Pull Off/Pull In – eller af hastighed, kendt som Velocity Gate Pull Off/Pull In. Men det stopper ikke der. Det signal, man har fanget og gemt, kan også bruges som frø for støjmodulation, og det er faktisk her, det bliver rigtig interessant. Resultatet er en form for støj, man kalder Spot Noise, som tilpasses radarens øjeblikkelige frekvensbåndbredde eller Doppler-båndbredde. Fordi støjen er koherent og smyger sig ind i præcis det bånd, radaren arbejder i, er den markant sværere at filtrere fra end gammeldags, bredspektret støj.

Når man bruger det modtagne og lagrede signal som RF-bærebølge i stedet for en lokalt genereret bærebølge, opnår man altså en bedre ydeevne i jammingsstøjen, samtidig med at signalet i højere grad matcher radarens båndbredde. Det er en ret central fordel sammenlignet med ældre teknikker som den recirkulerende Frequency Memory Loop (FML), som DRFM efterhånden udkonkurrerer. De digitale teknikker giver nemlig en renere spektralprofil, reducerer DRFM-signaturen ved at fjerne uønskede spektrale komponenter og optimerer den effekt, som radaren oplever.

Koherente vs ikke-koherente DRFM-kopier

Det er faktisk ret afgørende, om man arbejder med koherente eller ikke-koherente kopier – det er nemlig her, forskellen på en effektiv og en mere eller mindre ubrugelig jammer ligger. En koherent kopi beholder faseforholdet til det oprindelige signal, og det betyder i praksis, at radarens signalbehandling opfatter jammingen som et helt almindeligt, ægte ekko. På den måde opnår man den samme processing gain, og J/S-forholdet stiger altså ganske markant.

Ikke-koherente kopier mister denne faseinformation og er lettere for avancerede radarer at identificere og filtrere. Derfor er koherens et centralt krav i moderne DRFM-design, og det stiller høje krav til ADC'er, DAC'er og FPGA-behandling med lav latenstid.

Det er også værd at bemærke, at koherente kopier kan bruges både til at ændre afstand og hastighed, hvilket gør dem alsidige i elektronisk angreb (EA). Samtidig stiller det krav til testning af amplitude- og fasenøjagtighed, fordi selv små afvigelser kan afsløre jammingen.

Specifikationer og sammenlignelige parametre

DRFM-systemers ydeevne vurderes ud fra en række tekniske parametre, og forskellige platforme dækker forskellige frekvensområder. AN/ULQ-21 dækker for eksempel 850 MHz til 18 GHz og kan producere både støj- og bedragsteknikker. Navy SBIR FY2013.1-emnet N131-006 undersøgte direkte digital RF-konvertering med inputfrekvenser mellem 2 GHz og 18 GHz.

Nedenstående tabel opsummerer centrale specifikationer for udvalgte systemer og måleinstrumenter.

Tabellen viser, at DRFM-dækningen spænder fra relativt smalle bånd til bredbåndede systemer, der kan håndtere flere samtidige emittere. Rohde & Schwarz FSWX-analysatoren er et eksempel på et måleinstrument, der bruges til at verificere disse specifikationer i praksis. MoDREx-arkitekturen viser samtidig, hvordan modularitet gør det muligt at skalere antallet af kanaler og moduler efter opgaven.

Test og validering af DRFM-jammere

Test af DRFM-jammere kræver måling af en række parametre, herunder amplitudenøjagtighed, fasekoherens, tidsforsinkelse, spektral integritet, gruppeforsinkelse, modulationskvalitet (EVM og I/Q-ubalance) samt karakterisering af spurious og intermodulation. Disse målinger vurderer bedragseffektiviteten fra signalmodtagelse til gensending.

Statistisk pulseanalyse over tid bruges til at opfange og analysere pulser, hvilket er afgørende for at verificere, at jammingen opfører sig korrekt under realistiske forhold. Ifølge Microwave Journal blev avanceret test af næste generations DRFM-jammere beskrevet den 12. december 2025, hvilket understreger, at testmetoderne fortsat udvikler sig i takt med trusselsbilledet.

Test på en skydebane er dog dyrt og koster titusindvis af dollars i timen. Derfor bruges laboratoriebaserede målinger og simuleringer i stigende grad som supplement. For eksempel tilbyder Utah State University, sponsoreret af Blackwire Signals, projekter, hvor længere forsinkelser kræver mere hukommelse, korte forsinkelser bruger FIFO'er, og længere forsinkelser interfacer med DDR-hukommelse. Gain anvendes før transmission, og systemet kan vælge mellem flere forskellige datastrømme.

Risici, compliance og begrænsninger

DRFM-teknologi er følsom, og adgangen til avanceret viden er begrænset. Georgia Techs DRFM-kursus er klassificeret, og deltagelse er begrænset til amerikanske statsborgere med passende sikkerhedsgodkendelse og need-to-know. Entreprenører skal have en underskrift fra en amerikansk statslig sponsor eller contracting officer. Det betyder, at en stor del af den dybdegående viden om DRFM ikke er offentligt tilgængelig.

En anden begrænsning er økonomi. Test af radar- og EW-kapaciteter på en skydebane er omkostningstung og koster titusindvis af dollars per time. Det gør det vanskeligt at validere systemer i fuld skala og driver udviklingen mod mere effektive laboratoriemetoder.

Endelig er der den teknologiske grænse: Jo mere komplekse radarer bliver, jo højere krav stilles der til DRFM-systemets båndbredde, latenstid og fasekoherens. Det er en vedvarende teknisk udfordring, som både Mercury Systems, Systems & Technology Research (STR), Georgia Tech Research Institute (GTRI) og Rohde & Schwarz arbejder med.

Historisk udvikling og milepæle for DRFM

DRFM-teknologien har udviklet sig over flere årtier. I 1986 blev artiklen om Digital Radio Frequency Memories publiceret af Hey-Shipton, og i 1990 fulgte Roome med en artikel om DRFM. I 2013 undersøgte Navy SBIR FY2013.1-emnet N131-006 direkte digital RF-konvertering, og i 2016 publicerede Yin et design- og implementeringspapir. I 2020 fulgte Davidson med endnu et papir.

I nyere tid har udviklingen accelereret. I 2023 udgav Everything RF en forklarende artikel den 11. juli, og i marts 2024 tildelte den amerikanske flåde Mercury Systems-kontrakten på 243,8 millioner dollars. I december 2025 blev avanceret test af næste generations DRFM-jammere beskrevet, hvilket viser, at både teknologi og testmetoder fortsat udvikler sig.

Tabellen viser, hvordan forskning og industri har bevæget sig fra teoretiske artikler i 1980'erne og 1990'erne til konkrete militære kontrakter og avancerede testmetoder i 2020'erne. Det understreger, at DRFM ikke er en ny teknologi, men en moden disciplin, der fortsat udvikles i takt med nye trusler.

Hvordan måler man DRFM-ydeevne i praksis?

Måling af DRFM-ydeevne kræver specialiserede værktøjer. Rohde & Schwarz FSWX-analysatoren tilbyder op til 8 GHz analysbåndbredde i enkeltkanaltilstand og 4 GHz per kanal i dobbeltkanaltilstand. Sammen med KM700 pulseanalysesoftware og VSE-K6 pulseanalyse giver det mulighed for at analysere pulser i detaljer.

For at vurdere jammingskvaliteten måler ingeniører typisk EVM (Error Vector Magnitude) og I/Q-ubalance, som afslører, hvor præcist signalet genskabes. Spurious- og intermodulationsmålinger viser, om systemet introducerer uønskede spektrale komponenter, som radaren kan opdage.

Samlet set gør kombinationen af avanceret hardware og sofistikeret software det muligt at validere DRFM-systemer i laboratoriet, før de testes i marken. Det reducerer omkostninger og gør det lettere at sammenligne forskellige platforme som AN/ULQ-21, MoDREx og DCM6222 Digital Transceiver.

Hvad betyder DRFM for fremtidens elektroniske krigsførelse?

DRFM er blevet en hjørnesten i moderne elektronisk krigsførelse, fordi teknologien giver mulighed for at skabe overbevisende falske mål og manipulere fjendtlige radarer på en måde, der er svær at opdage. Efterhånden som radarer bliver mere avancerede og bruger bredere båndbredder og mere kompleks signalbehandling, stiger kravene til DRFM-systemernes hastighed og præcision.

Markedet ventes at vokse fra 1,6 milliarder dollars i 2025 til 3,13 milliarder dollars i 2034, hvilket afspejler den stigende efterspørgsel efter elektronisk krigsførelse globalt. Aktører som Mercury Systems, STR, GTRI og Rohde & Schwarz investerer fortsat i forskning og udvikling.

For professionelle i forsvarsindustrien er det afgørende at forstå både de tekniske principper og de operationelle begrænsninger. DRFM er ikke et universalmiddel, men et kraftfuldt værktøj, der kræver omhyggelig test, validering og integration for at fungere optimalt i komplekse trusselsmiljøer.

Ofte stillede spørgsmål om DRFM

Herunder besvares de mest almindelige spørgsmål om Digital RF Memory og teknologien bag elektronisk krigsførelse.

Hvad er et Digital RF Memory (DRFM)?

Et DRFM er en elektronisk metode til digitalt at opfange og gensende RF-signaler. Det digitaliserer et indkommende RF-signal ved den frekvens og båndbredde, der er nødvendig for at repræsentere signalet, og rekonstruerer det derefter, når det er nødvendigt. DRFM-systemer bruges typisk i radar og elektronisk krigsførelse til jamming.

Hvordan virker en DRFM-jammer?

DRFM'er digitaliserer indkommende RF-signaler, gemmer dem og gensender dem med præcis kontrol over forsinkelse, fase og frekvens. Det muliggør teknikker som falske mål, range gate pull-off, velocity deception og koherent spoofing, der manipulerer modstanderens radar. Fordi signalet er koherent, behandler radaren det som et ægte ekko.

Hvad er hovedkomponenterne i et DRFM-system?

DRFM-systemer består generelt af en modtager, en sender, signalbehandling, digital hukommelse og et ECM-kontrolsystem. Hardwaren omfatter typisk bredbåndet RF-hardware, højhastigheds-digitaliseringsmoduler og FPGA-behandlingskort med lav latenstid. Selve DRFM-kernen bruger ADC'er og DAC'er til at konvertere og rekonstruere signalet.

Hvilke parametre testes i en DRFM?

Centrale testparametre for DRFM omfatter amplitudenøjagtighed, fasekoherens, tidsforsinkelse, spektral integritet, gruppeforsinkelse, modulationskvalitet (EVM og I/Q-ubalance) samt karakterisering af spurious og intermodulation. Disse målinger vurderer bedragseffektiviteten fra signalmodtagelse til gensending og sikrer, at jammingen fungerer efter hensigten.

Ofte stillede spørgsmål om DRFM

Hvad er et Digital RF Memory (DRFM)?

Et DRFM er en elektronisk metode til digitalt at opfange og gensende RF-signaler. Det digitaliserer et indkommende RF-signal ved den frekvens og båndbredde, der er nødvendig for at repræsentere signalet, og rekonstruerer det derefter, når det er nødvendigt. DRFM-systemer bruges typisk i radar og elektronisk krigsførelse til jamming.

Hvordan virker en DRFM-jammer?

DRFM'er digitaliserer indkommende RF-signaler, gemmer dem og gensender dem med præcis kontrol over forsinkelse, fase og frekvens. Det muliggør teknikker som falske mål, range gate pull-off, velocity deception og koherent spoofing, der manipulerer modstanderens radar. Fordi signalet er koherent, behandler radaren det som et ægte ekko.

Hvad er hovedkomponenterne i et DRFM-system?

DRFM-systemer består generelt af en modtager, en sender, signalbehandling, digital hukommelse og et ECM-kontrolsystem. Hardwaren omfatter typisk bredbåndet RF-hardware, højhastigheds-digitaliseringsmoduler og FPGA-behandlingskort med lav latenstid. Selve DRFM-kernen bruger ADC'er og DAC'er til at konvertere og rekonstruere signalet.

Hvilke parametre testes i en DRFM?

Centrale testparametre for DRFM omfatter amplitudenøjagtighed, fasekoherens, tidsforsinkelse, spektral integritet, gruppeforsinkelse, modulationskvalitet (EVM og I/Q-ubalance) samt karakterisering af spurious og intermodulation. Disse målinger vurderer bedragseffektiviteten fra signalmodtagelse til gensending og sikrer, at jammingen fungerer efter hensigten.