×
Ռադիոհաճախականության (RF) հզորության հարաբերակցիչները կարևոր բաղադրիչներ են ժամանակակից հակառուսական օդային համակարգերի (C-UAS) պաշտպանության մեջ, թույլատրելով էլեկտրամագնիսական էներգիայի ճշգրիտ վերահսկում ոչնչացնելու կամ դուրս բերելու թշնամական ռուսականները: Այս համակարգերը RF հաճախականությունները բարձրացնում են բարձր հզորության մակարդակների, արդյունավետորեն խաթարելով ռուսական գործողությունները թիրախային խարամահարումով:
Ռադիոհաճախականության հզորացուցիչները վերցնում են թույլ ռադիոհաղորդակցությունները և այն բարձրացնում են մինչև շատ բարձր հզորության մակարդակներ, սովորաբար 50 վատտից մինչև 10 կիլովատտ: Այս սարքերը արտադրում են կենտրոնացած էլեկտրամագնիսական էներգիա, որն այնքան ուժեղ է, որ կարող է ամբողջովին խափանել թեթևամիտ թռչող սարքերի հաղորդակցությունը: Հակաօդային անօդաչու համակարգերի (C-UAS) աշխատանքների դեպքում այս հզորացուցիչների մեծամասնությունը կենտրոնանում է 2.4 ԳՀց և 5.8 ԳՀց հաճախականությունների շուրջ, քանի որ այդ տիրույթներում են գործում սպառողական թեթևամիտ թռչող սարքերը իրենց ղեկավարման և տեսահոսքի համար: Նորաձև պինդ մարմնի տարբերակները նույնպես բավականին արդյունավետ են, հաճախ ցուցաբերելով 65% -ից բարձր արդյունավետություն, միևնույն ժամանակ կարողանալով թիրախավորել հաճախականությունները առանց խանգարելու այլ էլեկտրոնային սարքերին: Սա շատ կարևոր է իրական իրավիճակներում, երբ պետք է կանգնեցնել թեթևամիտ թռչող սարքերը առանց խնդիրներ ստեղծելու վավերական անջատ սարքերի հետ:
Ռադիոհաճախականության հզորացուցիչները հնարավորություն են տալիս երկու հիմնական խարամացման ռազմավարություններին.
Կարգավորելով ելքային հզորությունը (չափվում է դԲմ-ով) և մոդուլյացիայի օրինաչափությունները, այս համակարգերը կարող են ընտրողաբար խափանել GPS-ն, Wi-Fi-ն և հայտնի արտադրողների ինքնագործ պրոտոկոլները, ինչպիսիք են DJI-ն և Autel-ը՝ առանց ազդելու շրջակա ենթակառուցվածքի վրա
Ուղղությամբ կենտրոնացած RF էներգիան անջատում է թռչող սարքերը երեք հիմնարար մեխանիզմներով
Ռազմական համակարգերը օգտագործում են գալիումի նիտրիդի (GaN) տրանզիստորային տեխնոլոգիան՝ ապահովելու համար առավելագույն հզորության խտությունը գերազանցող 10 Վտ/մմ-ից, թույլատրելով արդյունավետ ներգործություն մինչև 1,2 կմ (0,75 մղոն) հեռավորության վրա՝ աջակցելով կոմպակտ, շարժական տեղակայումը
Բարձր հզորությամբ միկրոալիքային կամ HPM համակարգերը աշխատում են՝ օգտագործելով RF հզորացուցիչներ՝ էլեկտրամագնիսական էներգիայի կենտրոնացած իմպուլսներ ստանալու համար, որոնք կարող են միանգամից դուրս բերել թռչող սարքերի էլեկտրոնիկան՝ մի քանի տարբեր համակարգերում: Երբ միկրոալիքային էներգիան փոխանցվում է խիստ ճառագայթներով, այն ստեղծում է այսպես կոչված տեղական EMI միջամտություն, որը խանգարում է թռչող սարքերի նավիգացիային, կապին և վերահսկողությանը: Բրիտանական բանակը 2025 թվականին փորձարկում է կատարել այսպիսի ռադիոհաճախականությամբ ուղղված էներգետիկ զենքերից մեկի հետ և կարողացել է կանգնեցնել մի քանի թռչող սարքերից 9-ը 10-ից: Սա ցույց է տալիս, թե ինչքան մասշտաբային է այս տեխնոլոգիան՝ միաժամանակ բազմաթիվ սպառնալիքների դեմ պայքարելու համար:
Ժամանակակից դաշտային համակարգերը սկսել են ներառել RF հզորացուցիչներ, որոնք կարող են կառավարել 50-ից մինչև 300 կիլովատտ հզորություն իրենց տեղական կայաններում: Անապատային միջավայրերում փորձարկման ընթացքում ավտոմատ մեքենայի պրոտոտիպը 400 մետրանոց տարածքում կարողացել է հանել տասներկու միջին չափի թռչող սարքեր: Համակարգը պահպանել է իր հզոր հաճախականությունը, նույնիսկ երբ ջերմաստիճանները բարձրացել են, կորցնելով 3 դԲ-ից պակաս արդյունավետություն այն բանի հետևանքով, որ այս նոր համակարգերը օգտագործում են կիսահաղորդչային հզորացման մատրիցներ, ոչ թե հնացած լամպային տեխնոլոգիաները: Անցումը հուսալիության և արդյունավետության տեսանկյունից մեծ տարբերություն է արել իրական տեղակայման վայրերում:
Ամենանոր ՌԼ ուղղված էներգետիկ զենքերը ձգտում են մոդուլային դիզայնի մոտեցումների, որոնք թույլ են տալիս օպերատորներին մասշտաբայն կերպով կարգավորել հզորության ելքը՝ կախված տեղակայման վայրից: Քաղաքային տարածքները, օրինակ, կարող են կարիք ունենալ մոտ 20 կՎտ հզորության, իսկ բաց ճակատամարտերի համար անհրաժեշտ է մինչև հսկայական 1 ՄՎտ հզորություն: Այս համակարգերը նաև շատ արագ կարող են փոխել ալիքային ձևերը՝ ընթանալով լայն տիրույթի ծածկույթից (մոտ 10 աստիճան ճառագայթի անկյունով) մինչև կետային ճշգրտություն՝ անհրաժեշտության դեպքում 2 աստիճանի ճառագայթի անկյամբ: Այս հնարավորությունը թույլ է տալիս հաղորդակցվել ամեն ինչի հետ՝ ամբողջ թռչող սարքերի փոթորից մինչև այն թանկարժեք թիրախները, որոնք արժեք ունեն պաշտպանելու: Այս համակարգերի իրական արդյունավետությունը ժամանակակից սպառնալիքների դեմ դրսևորվում է ռադիոհաճախականությունների իրական ժամանակում վերլուծելու հնարավորությամբ: Համակարգը անընդհատ կարգավորում է իր աշխատանքային հաճախականությունը՝ ապահովելով առավելություն թռչող սարքերի նկատմամբ, որոնք փորձում են խուսափել հայտնաբերումից՝ տարբեր հաճախականությունների միջև թռիչք կատարելով: Նման ճկուն պատասխանը հնարավորություն է տալիս օպերատորներին ստանձնել նշանակալի ռազմավարական առավելություն այսօրվա բարդ ճակատամարտային միջավայրերում:
Այդ համակարգերի կողմից օգտագործվող հզորության սահմանաչափերը շատ կախված են տեղակայման վայրից: Քաղաքներում սովորաբար ապահովվում է ցածր հզորություն, սահմանափակելով այն 10 կՎտ-ի ստորև, որպեսզի չխանգարվի սովորական կյանքը: Սակայն ռազմական գոտիների մասին խոսելիս ցուցանիշները զգալիորեն ավելի բարձր են, երբեմն թույլատրելով մինչև 500 կՎտ հզորություն այնպիսի պաշտպանության իրավիճակներում, երբ հարձակվում է թռչող սարքերի խումբը: Անցյալ տարվա որոշ հետազոտություններ ցույց տվեցին նաև մի հետաքրքիր փաստ: Երբ օպերատորները ճիշտ կերպով կատարում են սարքավորումների կալիբրումը, ապա պատահական էլեկտրոնային վնասվածքները նվազում են մոտ երեք անգամ ավելի քիչ, քան այն դեպքում, երբ ամեն ինչ թողնված է անկնքի տակ: Նաև նորագույն մոդելներում տեղակայված մի այլ խելացի հատկություն է ավտոմատ անջատման մեխանիզմը: Այն ակտիվանում է, երբ համակարգը հայտնաբերում է բարեկամ տրանսպոնդերի սիգնալներ, որն էլ նշանակում է, որ այն գիտի թե չպետք է կրակի սեփական կողմի վրա: Երբ խոսքը գնում է մարդկային կյանքերի մասին, այս հանգամանքը շատ կարևոր է:
Գալիումի նիտրիդի (GaN) տրանզիստորները ավելի բարձր արդյունավետություն են ցուցաբերում ավանդական կիսահաղորդիչների համեմատ պաշտպանության համակարգերում, ապահովելով 300% ավելի բարձր հզորության խտություն քան գալիումի արսենիդը և ավելի քան 100Վ լարումներում հուսալի աշխատանք: Այս հզորացուցիչները հասնում են 85% հզորության ավելացված արդյունավետության ջամինգային համակարգերում՝ 35%-ով ավելի բարձր, քան սիլիցիումի հիմքի վրա ստեղծված համակարգերը: Հիմնական առավելությունները ներառում են.
GaN-ի հիման վրա ստեղծված հզորացուցիչները այժմ նախապատվություն են ստացել այն համակարգերում, որոնք պահանջում են արագ հաճախականության ճկունություն, ինչպես օրինակ ԱՄՆ բանակի 2023 թվականին 20կՎտ GaN-ի հիման վրա ստեղծված ջեյմերների տեղակայումը փոքր <2U ձևաչափերում
Ավանդական վակուումային լամպերից անցումը նորատիպ GaN կիսահաղորդչային հզորացուցիչների էական ազդեցություն է թողել Ուղղված Էներգիայի Զենքերի ոլորտում: Ժամանակակից համակարգերը հզորացնում են RF ելքը՝ 1 կՎտ-ից մինչև 500 կՎտ-ը՝ պահպանելով սիգնալի մաքրությունը և աղավաղումներից ազատ վիճակը: Թվերը ևս խոսում են իրենց լեզվով՝ փորձարկումները ցույց տվեցին շուրջ 82 տոկոսով ավելի լավ արդյունավետություն այդ համակարգերի անընդհատ աշխատանքի տևողության հարցում: Այնպիսի համակարգերի դեպքում, ինչպիսին է միկրոալիքային անօդանավների դեմ պայքարի համակարգը, նշանակում է, որ օպերատորները կարող են ավելի երկար ժամանակ անօդանավների խմբերին դուրս բերել՝ առանց սարքերի անջատման սառեցման կամ նորոգման նպատակով:
Գալիում նիտրիդի (GaN) տեխնոլոգիայի հզորության խտության առավելությունը նշանակում է, որ համակարգերը ընդհանուր առմամբ կարող են շատ ավելի փոքր և թեթև լինել: Վերցրեք, օրինակ, նորագույն նորաձև խարամակուլ սարքերը, որոնք լրիվ սպեկտրային RF հզորացուցիչներ են տեղավորում 4 կիլոգրամից ցածր տուփերում, որը մոտ 60 տոկոսով թեթև է 2020 թվականին հասանելի տարբերակների համեմատ: Ավելի փոքր սարքավորումները շատ կարևոր են, երբ խորանկարները արագ տեղակայելն է հարցը: NATO-ն վերջերս փորձարկեց GaN-ով ավտոմեքենային համակարգեր, և այդ կարգավորումները ցույց տվեցին, որ կարող են պաշտպանել մինչև 5 քառ. կմ չափող մեծ տարածքներ անախորամակուլ թռիչքային սպառնալիքներից կատեգորիայի 3-րդ կարգի դեմ:
Չնայած GaN հզորացուցիչների արտադրության ծախսերը 40% ավելի բարձր են քան սիլիցիումե համարժեքները, նրանց 10 անգամ ավելի երկար կյանքը (25,000 ժամ MTBF) և 75% ցածր էներգիայի սպառումը տրամադրում են հզոր կյանքի ցիկլի արժեք: Պաշտպանության վերլուծաբանները կանխատեսում են, որ GaN-ը կկազմի նոր RF հակաթռիչքային տեղակայումների 87% 2026 թվականին՝ նրա բարձր արդյունավետության SWaP-C (Չափ, Քաշ, Էներգամատակարարում և Ծախսեր) պրոֆիլի շնորհիվ
Փուլային արտածման տեխնոլոգիան հիմնված է մի քանի ՌՀ հզորացուցիչների համատեղ աշխատանքի վրա, որոնք միասին աշխատում են էլեկտրամագնիսական ճառագայթների ճշգրիտ ղեկավարման համար միլիմետրային ալիքների տիրույթում: Երբ ճարտարագետները ճշգրիտ փոփոխություններ են կատարում ալեհարի տարբեր մասերում փուլային անկյունների վրա՝ որոնք առաջացել են ավանդական ռադարային տեխնիկայի շնորհիվ, նրանք ստանում են կենտրոնացած իմպուլս մեկ ուղղությամբ, իսկ ավելորդ իմպուլսները մերժվում են այլ ուղղություններով՝ վնասակար ինտերֆերենցիայի շնորհիվ
Գալիում նիտրիդի (GaN) հիմքով ՌՀ հզորացուցիչներն ավելի քան 70% հզորության ավելացման արդյունավետություն են ապահովում X-սանդղակի հաճախականություններում: Փորձարկումները հաստատել են, որ GaN հիմքով փուլային արտածումները կարող են փոխել ճառագայթի ուղղությունը 200 միկրովայրկյանից պակաս ընթացքում՝ ավելի արագ, քան ագիլ քվադրոպտերները կարող են մանևրել
Բարդ լուծարման ալգորիթմներ փոխակերպում են RF հզորացնողի արտադրումը ադապտիվ «սիգնալի հրաժարման գոտիների», որոնք հետևում են անօրինական թռչող սարքերին՝ օգտագործելով ռադարային կամ էլեկտրոօպտիկական մուտքեր: 2023 թվականին NATO-ի կողմից կազմակերպված հակա-UAS փորձարկման ընթացքում 64-ալիքային RF շարաները հասան 92%-անոց չեզոքացման ցուցանիշի թռչող սարքերի դեմ՝ հետևյալ միջոցներով.
Այս մոտեցումը նվազեցնում է ուղղահայաց ջամմերներից կախվածությունը՝ ապահովելով մասշտաբային պաշտպանություն կրիտիկական ենթակառուցվածքների համար: GaN հզորացուցիչներ օգտագործող ստեղծագործական օրինակները հասել են 8:1 բարելավման հզորություն-քաշային հարաբերակցության մեջ խողովակային համակարգերի նկատմամբ, հեշտացնելով ինտեգրումը ռազմական տրանսպորտային միջոցներին:
