×
RF güc gücləndiricilərinin jamminq sistemləri ilə düzgün işləməsi üçün enerji israf etməmək və ya istenməyən girişimlər yaratmamaq üçün doğru iş tezlikləri ilə uyğunlaşması lazımdır. 2023-cü ilin sahə testlərindən bəzilərinə görə, gücləndiricilər yalnız dar diapazonlarla deyil, 1,7-dən 4,2 GHz-ə qədər olan diapazonu əhatə etdikdə, siqnal keyfiyyətini pozmadan təxminən 18% güc istehlakını azaltdı (Dewinjammer tərəfindən 2023-cü ilin tədqiqatında bildirildiyi kimi). Bununla belə, bu tezlik diapazonları arasında uyğunsuzluq olduqda problem yaranır. Təhlükələrin meydana çıxa biləcəyi kritik sahələr tamamilə qorunmasız qalır və ya daha da pis, siqnallar qonşu kanallara yayılır ki, bu da həqiqi elektron müharibə əməliyyatları zamanı ciddi problemlər yarada bilər.
Müasir jammrlar GPS (1,2/1,5 GHz), mobil rabitə (700 MHz–4 GHz) və Wi-Fi (2,4/5 GHz) diapazonlarında siqnalları eyni vaxtda pozmaq məcburiyyətindədir və bunun üçün 500 MHz-dən çox zolaq genişliyi tələb olunur. GaN yarımkeçirici texnologiyasına əsaslanan genişzolaqlı RF gücləndiricilər səkkizlikdən uzanan diapazon boyu >50 dB qazanc təmin edir və bu da bir neçə darzolaqlı cihazı performansdan imtina etmədən tək bir gücləndiricinin əvəzetməsinə imkan verir.
800 MHz-dən 4 GHz-ə qədər tezliklərdə 30 dBm çıxış gücü yarada bilən tənzimlənən gücləndiricilər indi hərbi personal tərəfindən GPS ilə idarə olunan dronlar və 5G ilə işləyən IED kimi təhlükələrə qarşı səmərəli şəkildə istifadə olunur. Bu sistemlərin performansına baxdıqda, 2.3 GHz (LTE siqnallarını əhatə edir) və 3.5 GHz (5G n78 diapazonu) kimi spektrin vacib nöqtələrində VSWR göstəricisinin 2.5:1-dən aşağı saxlandığı görünür. Bu, genişzolaqlı gücləndiricilərin heç bir performans keyfiyyətini itirmədən müxtəlif növ təhlükələrə qarşı üstün mühafizə təmin etdiyini aydın şəkildə göstərir.
Sinyalları uğurla maneə törətmək üçün gücləndiricilər hədəf cihazından gələn sinyaldan daha çox güc çıxarmalıdır. Ticari dronlara nümunə kimi baxaq – bu cihazların GPS siqnallarını pozmaq üçün yalnız 50 vatt davamlı dalğa gücü yaratmaq bacarığına malik olan amator jammerlər bununla üzləşməkdə çətinlik çəkir. Hərbi tətbiqlər daha da çətindir, bəzən uzun məsafəli rabitə kanallarını bağlamaq üçün 300 vattın üzərində güc tələb olunur. Çıxış gücünü artırmaq istədikdə problem daha da ağırlaşır, çünki istilik sürətlə artır. Buna görə də son zamanlarda bir çox peşəkar qallium nitrid əsaslı gücləndiricilərə yönəlib. Onlar istiliyi daha yaxşı idarə edir və sıxlıq itələmədən sabit qalır, bu da etibarlılığın vacib olduğu intensiv əməliyyatlarda böyük əhəmiyyət daşıyır.
Gücləndiricilər qeyri-xətti rejimdə işlədikdə, harmonik distortsiyalar və intermodulyasiya məhsulları yaradır ki, bu da müdaxilənin dəqiqliyini pozur. Əgər bu gücləndiriciləri 1 dB sıxılma nöqtəsinin bir qədər altında işlədirsək, maraqlı bir şey baş verir – 2024-cü il IEEE tədqiqatına görə spektral böyümə təxminən 65 faiz azalır. Bu, 4G və 5G şəbəkələri arasında gördüyümüz kimi üst-üstə düşən tezlik zolaqları ilə işləyərkən xüsusilə vacibdir. Bunu saxlamaq, müdaxilə gücünün normal şəkildə keçməyə çalışan etibarlı siqnalları təsadüfən örtməməsini təmin edərək, dayandırılması lazım olan hədəfə yönəldilməsini təmin edir.
Çıxış gücünü maksimuma çatdırmaq tez-tez istilik toplanması səbəbindən səmərəliliyi 30–40%azaldır. İrəli səviyyə dizaynlar adaptiv biasinq və Doherty konfiqurasiyalarından istifadə edərək bunu azaldır və 80% drain efficiency 150 V çıxış gücündə. Bu təkmilləşdirmələr, xüsusilə soyutma imkanlarının məhdud olduğu mobil platformalarda iş vaxtını uzadır.
Üçüncü Dərəcəli Kəsişmə Nöqtəsi (IP3), çoxsaylı siqnalları emal edərkən gücləndiricinin intermodulyasiya distortiyasını sıxışdırma qabiliyyətini ölçür. Spektral cəhətdən tıxac mühitlərdə 40 dBm-dən yuxarı IP3 dəyərinə malik gücləndiricilər tezliklərarası girişləri minimuma endirir. Sənaye təhlilləri göstərir ki, 45 dBm IP3-dən yuxarı olan cihazlar spektral böyüməni 30–50% azaldır və bu da çoxsaylı təhlükə hallarında hədəf müəyyənləşdirmə dəqiqliyini artırır.
1 dB sıxılma nöqtəsi, P1dB olaraq da bilinir və əsasən gücləndiricinin xətti işlədiyi vaxtla müqayisədə qazancının 1 dB azalmağa başladığı nöqtəni ifadə edir. Sistemlər bu həddə çox yaxın işlədikdə, püskürmə dəqiqliyini ciddi şəkildə pozan distortiya (bozulma) meydana çıxır. Çoxlu mühəndislər şeyləri limitə tam yaxınlaşdırmaqdan daha yaxşı xəbərdardır. İmpuls siqnalları üçün, P1dB-dən təxminən 6 ilə 10 dB aşağıda qalmaq yaxşı bir təcrübədir. Lakin OFDM kimi mürəkkəb modulyasiyalı siqnallar üçün təhlükəsizlik marjası daha böyük olmalıdır, P1dB-dən 10 ilə 15 dB aralığında aşağıda saxlanılmalıdır. Bu əlavə başlıq həcmi real dünya sistemlərinin gündəlik qarşılaşdığı müxtəlif yüklərin dəyişməsi şəraitində belə siqnal keyfiyyətinin saxlanmasına kömək edir.
Operativ güc ilə maksimum çıxış arasındakı marja "headroom" deyilir və siqnalın zirvələrinə qarşı müdafiəni təmin edir. Mobil siqnalları bloklama sistemlərində 3–5 dB aralığında headroom saxlanılması, anidən baş verən keçidlər zamanı kəsilmənin qarşısını alır və eyni zamanda səmərəliliyi artırır. GaN gücləndiriciləri ənənəvi LDMOS dizaynlarına nisbətən 20% daha geniş headroom təmin edir ki, bu da proqnozlaşdırılmayan iş şəraitində etibarlılığı artırır.
Gücləndiricilərin doyma rejimində işlədilməsi nəzarətsiz harmoniklər yaradır və qonşu diapazonlarda girişimin riskini artırır. Doyma nöqtəsindən 2–4 dB aşağıda qalmaq sabit güclənmə profilini qoruyur ki, bu da uzunmüddətli missiyalar üçün xüsusi önəm daşıyır. Sahədə toplanmış məlumatlar göstərir ki, bu marğa riayət etmək davamlı drone əleyhinə əməliyyatlarda istilikdən qapanma hadisələrini 65% azaldır.
Təxminən doyma nöqtəsində işləyən gücləndiricilər, hədəf olmayan sistemləri pozabilecək olan fundamental tezliyin tam ədəd qatları olan harmoniklər yaradır. Bunları bastırmaq üçün mühəndislər impedans uyğunlaşdırma şəbəkələrindən istifadə edir və sıxılma səviyyəsindən 6–10 dB aşağı işləyirlər. İrəliləmiş xəttiləşdirmə texnikaları isə müasir maneəver platformalarında təmiz spektral çıxışı təmin etmək üçün zolaq kənarı emissiyaları 15–20 dB qədər azaldır.
Şum rəqəmində 2 dB artım maneəverin həssaslığını 35% qədər azaldır və zəif təhlükə siqnallarının bastırılmasından qaçmasına səbəb ola bilər. Zəif gücə malik LoRa siqnallarına yönələn dron əleyhinə tətbiqlər üçün gücləndiricilərin şum rəqəmini 1,5 dB-dən aşağı saxlaması lazımdır. Termal stabilizasiya -40°C-dən +55°C-ə qədər temperatur aralığında ±0,2 dB şum rəqəmi sabitliyini təmin edərək ekstremal şəraitdə performansın qorunmasını təmin edir.
Üç səviyyəli yanaşma siqnal təmizliyini təmin edir:
Əsas müstəvinin seqmentasiyası, xüsusilə məhdud yerə malik nəqliyyat vasitələrinə quraşdırılan jammrlarda, harmonik cərəyanların güc təchizatında yanlış modulyasiya yaratmasının qarşısını alır.
Mobil siqnal blokator sistemlərinin düzgün işləməsi üçün eyni zamanda həm güclü, həm də kiçik olmaq şərtilə RF gücləndiricilərinə ehtiyac var və bu gücləndiricilər eyni zamanda səmərəli olmalıdır. Bu cür sistemlərin dizayn edilməsi zamanı əksər mühəndislər SWaP-C adlanan bir anlayışdan danışırlar. Bu, Ölçü, Çəki, Güc və Dəyəri ifadə edir. Əsasən hər bir detallıq önəmlidir, çünki yalnız bir az artıq yer və ya enerji istehlakı sistemin real şəraitdə tətbiq olunub-olunmamasında böyük fərq yarada bilər. Müdafiə sahəsi üzrə 2023-cü ildə aparılan son araşdırmaya görə, siqnal blokatorların demək olar ki, üçdə ikisinin xətası cihazların SWaP spesifikasiyalarının nəzərdə tutduğundan daha tez qızması və ya enerjisinin sürətlə bitməsi ilə bağlıdır. Bu da kompakt sistemlərdə termal idarəetdirilmənin nə qədər kritik olduğunu göstərir.
Sahə Frekanslı (RF) gücləndiriciləri ilə üç əsas alt sistem arasında uyğunluq tələb edən effektiv inteqrasiya:
Daxili termal sensorlar və aktiv monitorinq yüksək iş dövrü əməliyyatlarında xətaların sayını 38% azaldır. Əsas strategiyalar aşağıdakılardan ibarətdir:
Bu təcrübələr RF gücləndiricilərinin qatı əməliyyat mühitlərində 5000+ saat ərzində >90% maneə törətmə effektivliyini qoruyur.
RF güc gücləndiriciləri hədəf siqnalları enerji israfı etmədən və ya hədəf olmayan sahələrdə müdaxilə yaratmadan səmərəli şəkildə pozmaq üçün işlətmə tezliklərinə və zolaq eninə uyğun gəlməlidir.
Dəyişən gücləndiricilər geniş tezlik əhatəsi təklif edir və GPS-ə əsaslanan dronlar və 5G imkanlı cihazlar kimi müxtəlif təhlükələrə qarşı performansdan imtina etmədən effektiv pozuntu yaratmağa imkan verir.
SWaP (Ölçü, Çəki, Güc və Dəyər) hərəkətli təsir sistemlərinin dizaynında kompakt, səmərəli və sahə şəraitində davamlı əməliyyatlar aparma qabiliyyətinə malik olmalarını təmin etmək baxımından çox vacibdir.
Düzgün istilik idarəetməsi sobalanmanı maneə törədir və xüsusilə kompakt hərəkətli təsir sistemlərində RF güc gücləndiricilərinin sabit performansını təmin edir.
