×
Radiogolffrekwensie (RF)-versterkers is noodsaaklike komponente in moderne teen-onbemande lugvaartuigstelsel (C-UAS) verdedigings, wat presiese beheer van elektromagnetiese energie moontlik maak om vyandelike drons te ontwrig of te deaktiveer. Hierdie stelsels versterk RF-seine tot hoë kragvlakke, wat effektief dronse se werking deur teikengeoriënteerde steuring onderbreek.
RF-kragversterkers neem swak radiotelefoon seine en draai dit op na baie hoër kragvlakke, gewoonlik iewers tussen 50 watt en 10 kilowatt. Wat hierdie toestelle produseer, is gefokusde elektromagnetiese energie wat sterk genoeg is om drone-kommunikasie heeltemal te ontwrig of te blokkeer. Wanneer dit by Tegen-ongemaneerde Vliegtuigstelsels (C-UAS) werk kom, fokus die meeste van hierdie versterkers op frekwensies rondom 2,4 gigahertz en 5,8 gigahertz omdat dit waar die meeste verbruikersdrones hul beheer en videosendings bedryf. Die nuwer vastestofweergawes het ook redelik doeltreffend geword, dikwels bo 65% doeltreffendheid terwyl dit steeds spesifieke frekwensies kan teiken sonder om ander nabygeleë elektronika te versteur. Dit is baie belangrik in werklike situasies waar ons dringend dade moet stop sonder om probleme te veroorsaak vir regmatige draadlose toerusting.
RF-versterkers maak twee primêre jammery-strategieë moontlik:
Deur die uitsetkrag (gemeet in dBm) en modulasiepatrone presies aan te pas, kan hierdie stelsels doelgerig GPS, Wi-Fi en proprietary protokolle wat deur groot vervaardigers soos DJI en Autel gebruik word, ontwrig—sonder om die omliggende infrastruktuur te beïnvloed.
Tegniese RF-energie deaktiveer dronk deur drie sleutelmeganismes:
Militêre-grade stelsels gebruik gallium nitried (GaN) transistortegnologie om piek kragdigthede bo 10 W/mm te genereer, wat effektiewe betrokkenheid op afstande tot 1,2 km (0,75 myl) toelaat terwyl dit kompakte, mobiele inzet ondersteun.
Hoë-magnetron- of HPM-stelsels werk deur RF-versterkers te gebruik om gekonsentreerde borste elektromagnetiese energie te genereer wat drone-elektronika al gelyk kan laat uitval oor verskeie verskillende stelsels. Wanneer die mikrogolfenergie in noukeurige strale gerig word, skep dit wat 'nlokale EMI-afkondiging genoem word wat die manier versteur waarop droners navigeer, kommunikeer en onder beheer bly. Die Britse Leër het in 2025 'n toetsloop gedoen met een van hierdie radiofrekwensie-gestuurde energiewapens, en het daarbestaan om ongeveer 9 uit 10 droners in 'n swerm te stop. Dit wys presies hoe skaalbaar hierdie tipe tegnologie werklik is vir die hantering van verskeie bedreigings gelyktydig.
Moderne veldstelsels begin nou RF-versterkers inkorporeer wat uitsette van 50 tot 300 kilowatt in hul mobiele opstellings kan hanteer. Tydens toetse in woestynomgewings het 'n gepantserde voertuigprototipe twaalf mediumgrootte dronwe in 'n gebied van 400 meter kon neutraliseer. Die stelsel het sy sein behou selfs toe temperature gestyg het, minder as 3 dB doeltreffendheid verloor ten spyte van die hitte. Hoekom werk dit so goed? Omdat hierdie nuwe stelsels vaste-toestand versterker arrays gebruik in plaas van die ou buisgebaseerde tegnologie. Die oorskakeling het 'n reuse verskil gemaak wat betroubaarheid en prestasie op werklike inzetplekke aangaan.
Die nuutste RF-gerigte energiewapens beweeg in die rigting van modulêre ontwerpe wat operateurs in staat stel om die kraguitset aan te pas volgens waar hulle ingeset word. Stedelike gebiede kan ongeveer 20 kW benodig, terwyl oop slagvelde tot 'n massiewe 1 MW krag vereis. Hierdie stelsels kan ook redelik vinnig tussen golfvorme omskakel, van oorkoepelende dekking met ongeveer 'n 10 grade straalhoek af na byna perfekte akkuraatheid van net 2 grade wanneer dit nodig is. Hierdie vermoë hanteer alles vanaf drone-swärme tot daardie duur doelwitte wat die moeite werd is om te beskerm. Wat hierdie stelsels regtig effektief maak teen moderne bedreigings, is hul vermoë om radiofrekwensies in realistiese tyd te analiseer. Die stelsel pas voortdurend sy bedryfsfrekwensie aan om vooruit te bly van dronk wat probeer omseil word deur tussen verskillende frekwensies te spring. Hierdie soort aanpasbare reaksie verskaf operateurs 'n beduidende taktiese voordeel in die komplekse stridingsomgewings van vandag.
Die reëls oor hoeveel krag hierdie stelsels mag gebruik, hang sterk af van waar hulle geplaas word. In stede word die uitset meestal laag gehou, onder 10 kW, sodat dit nie die gewone mense se lewe ontwrig nie. Wanneer dit egter by militêre gebiede kom, klim die getalle aansienlik, soms tot 500 kW vir dié soort swermverdediging. 'n Rente studie van verlede jaar het ook iets interessants getoon. Wanneer operateurs die moeite doen om hul toerusting reg te kalibreer, verminder dit onbeoogde elektroniese skade met tot driekwart in vergelyking met wanneer alles net losgelaat word. Nog 'n slim funksie wat in nuwer modelle ingebou is, is 'n outomatiese afskakel-meganisme. Dit tree in werking wanneer die stelsel vriendelike IFF-seine waarneem, wat eintlik beteken dat dit weet om nie teen sy eie kant uit te vuur nie. Baie belangrike voorzorg wanneer dit lewens op die lyn betref.
Galliumnitried (GaN)-transistors bied beter presteer as tradisionele halfgeleiers in verdedigingstoepassings, deur 300% hoër kragdigtheid as galliumarsenied te bied en betroubaar te werk by spanning bo 100V. Hierdie versterkers bereik 85% krag-bygevoegde effektiwiteit in strooistelsels—35% hoër as silikon-gebaseerde alternatiewe. Sleutelvoordele sluit in:
GaN-gebaseerde versterkers word tans geprioritiseer in stelsels wat vinnige frekwensie-verrigbaarheid vereis, soos gedemonstreer deur die VSA-leër se 2023-deployering van 20 kW GaN-geaktiveerde steurapparate in kompakte <2U-vormfaktore.
Die oorgang van ou vacuumbuise na moderne GaN-vastestofversterkers het regtig die spel verander vir gerigte energiewapens. Hedendaagse stelsels kombineer kragmodules op maniere wat hulle in staat stel om RF-uitset te verhoog vanaf 1 kilowat tot 500 kilowatt terwyl die sein skoon en onvervorm bly. Die getalle vertel ook die storie, want veldtoetse het onthul dat die werksaamheid van hierdie stelsels ongeveer 82 persent beter is. Vir iets soos mikrogolfgebaseerde drone-ontwrigtingstelsels beteken dit dat operateurs irritasie veroorsakende drone-swärme vir baie langer periodes kan neutraliseer sonder dat dit nodig is om af te skakel vir koel- of instandhoudingsonderbrekings.
Die voordeligheid van die kragdigtheid van Galliumnitried (GaN)-tegnologie beteken dat stelsels baie kleiner en ligter gemaak kan word. Neem die nuutste draagbare steurapparate, byvoorbeeld, wat volledige spektrum RF-versterkers in pakke onder 4 kilogram inkorporeer, wat ongeveer 60 persent ligter is as wat in 2020 beskikbaar was. Kleiner toerusting maak 'n groot verskil wanneer dit kom by die vinnige inplekings op terreine. NATO het onlangs getoetste GaN-stelsels op vragmotors getoets, en hierdie opstel het bewys dat hulle redelik groot areas, tot 5 vierkante kilometer, kan beskerm teen die vervelige kategorie 3-dronkbedreigings.
Alhoewel GaN-versterkerproduksiekoste 40% hoër as silikonekwivalente, lewer hul 10x langer lewensduur (25 000 ure MTBF) en 75% laer energieverbruik 'n sterk lewensikluswaarde. Verdedigingsanaliste projekteer dat GaN verantwoordelik sal wees vir 87% van alle nuwe RF-tegendronkdeployments teen 2026, aangedryf deur sy uitstekende SWaP-C-profiel (grootte, gewig, krag en koste).
Gefaseerde skikkingtegnologie maak staat op verskeie RF-kragversterkers wat saamwerk om elektromagnetiese strale met baie fyn beheer by millimetergolflengtes te rig. Wanneer ingenieurs die fasehoeke oor verskillende dele van die antenneskikking aanpas—wat reguit uit ou radartegnieke kom—kry hulle hierdie netjiese gefokusde sein in een rigting, maar onderdruk ook ongewenste seine elders deur destruktiewe interferensie.
GaN-gebaseerde RF-versterkers verbeter straalkoherensie deur meer as 70% krag-bygevoegde effektiwiteit by X-band frekwensies te lewer. Veldtoetse bevestig dat gefaseerde skikkings met GaN kan rigting verander in minder as 200 mikrosekondes—vinniger as wendbare vierkopters kan manoeuvreer.
Gevorderde straalvormingsalgoritmes omskep RF-versterker-uitset in aanpasbare "seinontkeningsone" wat ongeoorloofde dronwedwe met radar- of elektro-optiese insette volg. Tydens 'n 2023 NATO teen-UAS-proef het 64-kanaal RF-rekke 'n 92% neutraliseringkoers teen dronwe swerms behaal deur:
Hierdie benadering verminder die afhanklikheid van omni-rigting stramers, en bied skaalbare beskerming vir kritieke infrastruktuur. Prototipes wat GaN-versterkers gebruik, het 'n 8:1 verbetering in krag-tot-gewig verhouding bo buisgebaseerde stelsels behaal, en dit bemaklik die integrasie op taktiese voertuie.
