×
Radio tezlikli (RF) gücləndiricilər zərərçəkən pilotlaşdırılmamış uçuş sistemləri (C-UAS) müdafiəsində vacib komponentlərdir və bu, elektromaqnit enerjisinin nəzarətli idarə edilməsini təmin edərək düşmən dronlarını dayandırmağa və ya zərərsizləşdirməyə imkan verir. Bu sistemlər dronların işləməsini hədəfli müdaxilə yolu ilə pozmaq üçün RF siqnallarını yüksək güclü səviyyəyə qədər gücləndirir.
RF gücləndiricilər zəif radio siqnallarını götürür və onları adətən 50 vatt ilə 10 kilovatt arasında olan çox daha yüksək güclərə qədər artırır. Bu cihazların nəticədə yaratdığı yüksək səviyyəli yönəldilmiş elektromaqnit enerjisi drone idarəetmə və rabitə sistemlərini tamamilə pozmaq və ya blokada etmək qabiliyyətinə malikdir. Təyyarəsiz təyyarə sistemlərinə (C-UAS) qarşı mübarizədə bu gücləndiricilərin çoxu əsasən 2,4 qiqaheç və 5,8 qiqaheç tezliklərinə yönəlir, çünki istehlakçı dronlarının əksəriyyəti idarəetmə və video ötürülməsi üçün bu tezliklərdə işləyir. Yeni nəsil yarımkeçirici gücləndiricilər də olduqca səmərəli işləyir, tez-tez 65% səmərəliliyi keçərək digər elektron cihazlara mane olmayaraq müəyyən tezliklərə yönəlmə imkanı təmin edir. Bu, qanuni radio vasitələrinə heç bir təsir göstərmədən təhlükəli dronları dayandırmaq üçün həyati əhəmiyyət daşıyır.
RF gücləndiricilər iki əsas püşkatma strategiyasına imkan verir:
Çıxış gücü (dBm ilə ölçülən) və modulyasiya naxışlarını dəqiq tənzimləməklə bu sistemlər ətraf mühiti təsirləndirmədən DJI və Autel kimi aparıcı istehsalçıların istifadə etdiyi GPS, Wi-Fi və mülki protokolları seçməli şəkildə pozmaq mümkündür.
Hədəfə yönəldilmiş RF enerjisi drone-u aşağıdakı üç əsas mexanizm vasitəsilə işlədib bıraqır:
Hərbi standartlı sistemlər qallium nitrid (GaN) tranzistor texnologiyasından istifadə edərək zirvə güclü sıxlıqların 10 Vt/mm-dən çox olmasını təmin edir ki, bu da 1,2 km (0,75 mil) məsafədə effektli müdaxilə imkanı yaradır və kompakt, mobil istifadəni dəstəkləyir.
Yüksək güclü mikrodalğalı və ya HPM sistemləri, bir neçə fərqli sistemin hamısını birdən təsirsiz hala gətirə bilən drone elektronikasını sıradan çıxarmaq üçün RF gücləndiricilərdən yüksək enerjili elektromaqnit enerjisi partlayışları yaratmaqla işləyir. Mikrodalğalı enerji dar və sərbəst şüalara yönəldildiyi zaman, dronların yönümlənməsi, rabitəsi və nəzarət altında saxlanması ilə əlaqədar olan lokal EMI (elektromaqnit müdaxiləsi) yaranır. Britaniya Ordusu 2025-ci ildə belə radio tezlikli istiqamətləndirilmiş enerji silahlarından biri ilə sınaq keçirdi və sürüşdəki 10 drondan 9-nu dayandırmağı bacardı. Bu isə bu cür texnologiyaların bir neçə təhdidlə eyni anda necə mübarizə aparmaq üçün nə qədər miqyaslanabilecəyini göstərir.
Müasir sahə sistemləri hərəkətli qurğularında 50-dən 300 kilovat çıxışı idarə edə bilən RF gücləndiricilərini birləşdirməyə başlayıb. Səhra şəraitində keçirilən sınaqlar zamanı bронelaboratoriya prototipi 400 metrlik sahə daxilində orta ölçülü on iki drone-u udmağı bacarıb. Temperaturun yüksəlməsinə baxmayaraq sistem siqnalını güclü saxlayıb və istiliyə baxmayaraq səmərəliliyindən 3 dB-dən az itirib. Bütün bu işlər necə belə yaxşı gedir? Çünki bu yeni sistemlər köhnə lampalı texnologiyalar əvəzinə solid state gücləndirici massivlərindən istifadə edir. Bu dəyişiklik həqiqətən də istifadə sahələrində etibarlılıq və performans baxımından böyük fərq yaradıb.
Ən son RF istiqamətləndirilmiş enerji silahları operatorların onları harada yerləşdirdiyinə əsasən güc çıxışını ölçməyə imkan verən modulyar dizayn yanaşmalarına doğru irəliləyir. Şəhər ərazilərində təqribən 20 kVt gücə, müharibə meydanlarının açıq sahələrində isə 1 MVt-a qədər olan böyük gücə ehtiyac ola bilər. Bu sistemlər həmçinin dalğa formalarını olduqca tez dəyişə bilir, lazım olduqda 10 dərəcəlik şüa bucağı ilə geniş sahəni əhatə etməkdən dəqiq hədəf göstəricisi olan cəmi 2 dərəcəlik bucağa qədər enə bilir. Bu imkanlar həm drone sürüsü ilə, həm də qorunmaya layiq qiymətli hədəflərlə məşğul olmağa kömək edir. Bu cür sistemləri müasir təhdidlərə qarşı əslində effektiv edən şey, onların radio tezliklərini real vaxtda təhlil edə bilmə qabiliyyətidir. Sistem daim işıq siqnallarını dəyişdirərək aşkarlanmaqdan qaçmağa çalışan dronlardan öndə qalmaq üçün öz işıq tezliyini tənzimləyir. Belə adaptiv reaksiya operatorlara müasir mürəkkəb müharibə mühitində əhəmiyyətli taktiki üstünlük verir.
Bu sistemlərin istifadə etdiyi gücün həddi onların harada yerləşdirilməsindən asılı olaraq ciddi şəkildə dəyişir. Şəhərlərdə adətən vəziyyət nisbətən səliqəli saxlanılır və çıxış gücü 10 kVt-dan aşağı səviyyədə məhdudlaşdırılır ki, bu da insanların həyatını pozmasın. Lakin hərbi ərazilərdən danışdığımız zaman rəqəmlər çox yüksək ola bilər, bəzən 500 kVt-a qədər imkan verilir ki, bu da çoxsaylı hədəflərə qarşı müdafiə zamanı vacibdir. Keçən il aparılan bəzi yeni tədqiqatlar da maraqlı nəticələr göstərdi. Operatorların avadanlıqlarını düzgün kalibrləməsi elektron zərər ziyana uğramasını təxminən üçdə iki qədər azalda bilər, əgər hər şey təsadüfi işləyərsə. Yeni nəsil modellərdə əlavə olaraq avtomatik söndürmə mexanizmi mövcuddur. Sistem dost IFF siqnallarını aşkar etdiyi zaman bu mexanizm aktivləşir və əslində öz tərəfindəkilərə qarşı silahın işə düşməməsini təmin edir. Xüsusilə həyatlar təhlükədə olduqda bu cür funksiyalar olduqca vacibdir.
Gallium nitrid (GaN) tranzistorlar müdafiə tətbiqlərində ənənəvi yarımkeçiricilərə nisbətən üstün performans təqdim edir və 300% yüksək güc sıxlığı gallium arsenidə nisbətən daha yüksək 100V-dan artıq gərginliklərdə etibarlı şəkildə işləyir. Bu gücləndiricilər təsir sisteminə daxil olanlarda 85% əlavə edilmiş güc səmərəliliyi əldə edir — silisium əsaslı alternativlərə nisbətən 35% yüksək. Əsas üstünlüklər aşağıdakılardır:
GaN-əsaslı gücləndiricilər indi tezlik çevikliyi tələb edən sistemlərdə üstünlük təşkil edir, bu da ABŞ Ordusunun 2023-cü ildə 20 kVt gücündə GaN imkanlı maneələrinin 2U-dan kiçik kompakt form-faktorlarda tətbiqindən görünür.
Yönəldilmiş enerji silahları üçün qədim vakuum lampaları müasir GaN yarımkeçirici gücləndiricilərlə əvəz etmək oyunu tamamilə dəyişdirdi. Bu günkü sistemlər güclü modulları belə birləşdirir ki, onlar RF çıxışını 1 kilovattan başlayaraq 500 kilovatata qədər artırmağa imkan verir və siqnalı təmiz və distorsiyasız saxlayır. Rəqəmlər də heç kimə susmur – bu sistemlərin davamlı işləmə müddəti ilə bağlı sahə sınaqları nəticələri göstərdi ki, bu göstərici 82 faiz yaxşılaşaraq oldu. Mikrodalğalı dronları maneə törədən sistemlər kimi şeylər üçün bu, operatorların soyutma və ya təmir fasilələri üçün bağlamadan çox uzun müddət əzələyici dron sürüsünü sıradan çıxara biləcəyi deməkdir.
Nitriddə qalium (GaN) texnologiyasının güc sıxlığı üstünlüyü sistemlərin ümumilikdə daha kiçik və yüngül hazırlanmasına imkan verir. Ən yeni portativ maneələmə cihazlarını misal göstərmək olar, onlar 4 kiloqramdan aşağı olan konstruksiyalarda tam spektrli RF gücləndiricilərini yerləşdirirlər ki, bu da 2020-ci ilə nisbətən təxminən 60% yüngül olması deməkdir. Kiçik avadanlıqların olması sahədə sürətli şəkildə işə salınmasında böyük rol oynayır. Əslində NATO son zamanlar avtomobillərə quraşdırılmış GaN sistemlərini sınaqdan keçirib və bu sistemlərin kateqoriya 3 dron təhdidlərindən 5 kvadrat kilometr ölçüsündə böyük əraziləri qoruya biləcəyini göstərib.
Baxmayaraq ki, GaN gücləndiricilərin istehsal xərcləri 40% yüksəkdir kremniyə nisbətən, onların 10 dəfə uzun ömürlülüyü (25 000 saat MTBF) və 75% aşağı enerji istehlakı güclü ömür dövrü dəyəri təmin edir. Müdafiə ekspertləri GaN-ın yeni RF dron əleyhinə tədbirlərinin 87%-ni təşkil edəcəyini proqnozlaşdırırlar 2026-cı ilə qədər, onun üstün SWaP-C (ölçü, çəki, güc və dəyər) profilinə görə.
Fazalı dizayn texnologiyası millimetr dalğa uzunluğunda olduqca dəqiq idarəetmə ilə elektromaqnit şüalarını yönəltmək üçün bir neçə RF gücləndiricinin hamısının birlikdə işləməsinə əsaslanır. Mühəndislər anten dizaynının müxtəlif hissələrində faz bucaqlarını tənzimlədikdə — bu isə ənənəvi radar texnikalarından gəlir — onlar bir istiqamətdə yaxşı fokuslaşmış siqnal əldə edirlər, lakin eyni zamanda qeyri-lazımi siqnalları məhv edən interferensiya ilə başqa yerlərdə onları aradan qaldırırlar.
GaN-əsaslı RF gücləndiricilər X diapazon tezliklərində 70%-dən çox gücdən səmərəli istifadə edərək şüa kogerentliyini artırır. Yerində sınaqlar təsdiq edir ki, GaN ilə təchiz edilmiş fazalı dizaynlar şüanın istiqamətini 200 mikrosaniyədən az vaxt ərzində dəyişə bilər — bu isə çevik kvadrokopterlərin manevr etməsindən daha sürətlidir.
İrəli getmiş şüalandırma alqoritmləri RF gücləndiricisinin çıxışını radar və ya elektro-optik siqnallardan istifadə edərək qeyri-icazəli dronları izləyən adaptiv "siqnal inkar zonalarına" çevirir. 2023-cü ildə NATO-nun təyyarələrə qarşı keçirdiyi sınaqda 64 kanallı RF massivləri dron dəstlərinə qarşı aşağıdakı göstəricilərlə 92% neytrallaşdırma nisbətinə nail olub:
Bu yanaşma, istiqamətləndirilmiş qıcıqlandırıcılar istifadəsinə olan ehtiyacı azaldır və kritik infrastruktur üçün miqyaslanan mühafizə imkanı yaradır. Qan gücləndiricilərdən istifadə edən prototiplər lampa əsaslı sistemlərlə müqayisədə güc-ağırlıq nisbətində 8:1 yaxşılaşdırma əldə edib və taktiki avtomobillərə inteqrasiyanı asanlaşdırıb.
