×
Երբ խոսում ենք ազդանշանի կայունության մասին խանգարման մոդուլներում, հիմնականում նկատի ունենք արտադրողականության հզորության կայուն պահումը՝ մոտավորապես ±1 դԲ-ի սահմաններում՝ այն հաճախականությունների վրա, որոնց վրա աշխատում են այս սարքերը: Ճշգրտությունը նշանակում է թիրախային շառավիղներին ճիշտ հասնելը՝ առանց կամայական արտահոսքի հարևան հաճախականությունների մեջ: 2024 թվականին հրապարակված որոշ վերջերս հետազոտություններ նույնպես ցույց տվեցին հետաքրքիր արդյունքներ. այն մոդուլները, որոնք կարողացան պահպանել 0,5 %-ից ցածր հաճախականության շեղում՝ ակտիվ աշխատանքի ընթացքում, իրական պայմաններում տևեցին գրեթե երեք անգամ ավելի երկար՝ տարբեր ազդանշանների դեմ փորձարկման ընթացքում: Այս տիպի ճշգրտությունը հատկապես կարևոր է, երբ գործ ունենք FHSS-ի կամ հաճախականության թռիչքային տարածման սպեկտրի տեխնոլոգիայի հետ: Այս համակարգերը անընդհատ փոխում են տարբեր հաճախականություններ, ուստի խանգարող սարքը պետք է հետևի ամեն մեկ քայլին, եթե նպատակ ունի արդյունավետ խանգարել կապին:
Շարժական տեղադրումների վստահելիությունը երեք հիմնական գործոնների վրա է կախված.
Անջատման առավելագույն հեռավորությունը, սահմանափակումներ առաջացնելուց առաջ, կախված է այն բանից, թե ինչպես է աշխատում հաղորդիչը և ինչ տեսակի անտենա է օգտագործվել: Որոշ բարձրորակ համակարգեր կարող են փակել մոտ 85 տոկոսը խառնաշփոթ առաջացնող սիգնալներից, երբ տեղադրված են մոտավորապես 500 մետր հեռավորության վրա: Ժամանակակից սարքավորումների նախագծումը ներառում է ավտոմատ կերպով ճշգրտվող հատկություններ, որոնք պահպանում են ճիշտ էլեկտրական հավասարակշռություն, ինչը օգնում է կանխել անցակետերի անցկացման ժամանակ առաջացող ուղղության փոփոխությունը՝ տարբեր լանդշաֆտների պատճառով: Այս համակարգերը պահպանում են իրենց հզորության ելքը ստաբիլ ՝ ±3 դԲմ-ի սահմաններում, այն էլ արտակարգ ջերմաստիճանային տիրույթում՝ առանց 40 աստիճան Ցելսիուսից մինչև +65 աստիճան: Դաշտային փորձարկումները ցույց են տվել, որ այս բարելավումները մեծ տարբերություն են կատարում լեռնային շրջաններում կամ քաղաքային տարածքներում, որտեղ շատ մետաղական կառույցներ են առաջացնում սիգնալային խնդիրներ:
Ջերմային կառավարման ճիշտ կարգավորումը սկսվում է այն բանից, թե ինչպես է ջերույթը հեռացվում այդ սիգնալի խանգարման մոդուլներից: Այժմ մեծամասնություն ինժեներները ընտրում են ալյումինե ջերմահաղորդիչներ, հատկապես այնպիսի ձևերով, որոնք առավելագույնի հասցնում են շփման մակերեսը՝ զբաղեցնելով նվազագույն տեղ: Այդ նախագծերը կարող են ջերմահաղորդման արդյունավետությունը բարձրացնել մոտ 12-ից մինչև 18 տոկոսով՝ համեմատած սովորական հարթ ջերմահաղորդիչների հետ: RF հարբացուցիչները սառեցման մակերեսներին միացնելու համար ավելի հաճախ են օգտագործվում բազմաշերտ ջերմային միջակապի նյութեր, որոնք ջերմությունը հաղորդում են 8 Վտ/մ·Կ արագությամբ կամ ավելի: Օդափոխման համակարգերն էլ շատ կարևոր են, որոնք պահում են օդի շարժման արագությունը 2,4-ից 3,1 մ/վ սահմաններում՝ հատուկ ձևավորված օդանցքներով: Ինչպես նշված էր անցյալ տարվա Thermal Engineering Quarterly հանդեսում, այդ կազմակերպումը բաղադրիչների վրա ջերմաստիճանային տարբերությունները 30% չափով կրճատում է: Իրական պայմաններում փորձարկումներն էլ ցույց են տվել մի զարմանահրաշ արդյունք. բարձր խոնավության և ջերմաստիճանի վայրերում այդ բարելավված նախագծերը տաք կետերի առաջացման ռիսկը նվազեցրել են 42%-ից մինչև ընդամենը 9%: Սա տրամաբանական է՝ հաշվի առնելով, թե որքան սարքավորումներ են ձախողվում արևադարձային պայմաններում գերտաքացման պատճառով:
Փուլը փոխող նյութերը (PCMs) ամենալավ աշխատում են, երբ դրանց հալման կետը մոտավորապես 50-70 աստիճան Ցելսիուս է: Այս նյութերը կլանում են այն հանկարծակի ջերմաստիճանի ցատկերը, որոնք տեղի են ունենում ամեն 45 րոպեն մեկ՝ համակարգի խանգարման ընթացքում: Երբ այս PCMs-ները զուգակցվում են թերմոէլեկտրական սառեցնիչների հետ, որոնք օգտագործում են ինտելեկտուալ ջերմային կանխատեսման ծրագրաշար, արդյունքը շատ ազդեցիկ է: Կապային ջերմաստիճանները պահպանվում են նորմայից ընդամենը 2 աստիճանի սահմաններում, ինչը փորձերի ընթացքում ազդանշանների ալիքային ձևերը ավելի կայուն դարձնում: Մեր փորձարկումների ընթացքում այս ոլորտում արդեն տեսել ենք մոտ 28% բարելավում: Իսկ այնուհետև գրաֆենով հարստացված ջերմուղի նոր նյութերն են: Վաղ փորձարկվող նմուշները ցույց են տվել, որ դրանք ջերմությունը հաղորդում են 40%-ով ավելի լավ, քան սովորական պղինձը: Դա նշանակում է ավելի փոքր բաղադրիչներ, սակայն այն նույն հզոր արդյունավետությունը, միաժամանակ պահելով կայունությունը՝ հնարավոր դարձնելով իրական կիրառումը:
Իրականում, սիգնալի խանգարման մոդուլները պետք է ստանան լարում՝ շատ ճշգրիտ՝ մոտավորապես այն արժեքից ±5%-ի սահմաններում, ինչպես նշված է 2023 թվականի IEEE EMC Society ստանդարտներում: Երբ լարումը շեղվում է այդ սահմանից ավելի քան 10%-ով, առաջանում են խնդիրներ: Պաշտպանության ոլորտում վերջերս կատարված հետազոտությունները ցույց են տվել, որ այդ տեսակի տատանումները հանգեցնում են խանգարման համակարգերի ձախողումների մոտ երեք քառորդի: Խնդիրը ավելի է բարդանում էժան DC/DC փոխարկիչների դեպքում, որոնք թույլ են տալիս ռիփլ հոսանքներ՝ հասնելով մինչև 200 միլիվոլտ պիկ-պիկ, իսկ երբ ռեակցիայի ժամանակը շեղվում է 50 միկրովրկյանից, դա խանգարում է կրող հաճախականությունների առաջացմանը: Շարժական համակարգերը հանդիպում են լրացուցիչ մարտահրավերի, քանի որ լիթիում-պոլիմերային մարտկոցները բնական կերպով տատանվում են 4,2 վոլտից (լիցքաթափված վիճակում) մինչև 3,0 վոլտ (գրեթե դատարկ վիճակում): Սա նշանակում է, որ նախագծողները պետք է օգտագործեն հուսալի buck-boost կարգավորման շղթաներ, եթե ցանկանում են պահպանել ելքային լարումը ստացիոնար նեղ 0,2 վոլտանոց սահմաններում՝ տարբեր շահագործման պայմաններում:
Ժամանակակից իրականացումները հիմնված են երեք հիմնարար ռազմավարությունների վրա.
Ավելի քան 120 տեղադրումներից հավաքված տվյալները ցույց են տալիս 89% բարելավում հուսալիության մեջ, երբ համակցվում է գալվանական մեկուսացումը (2500VAC հավաստագրում) պաշտպանված PCB հետքերի հետ (0.5 մմ միջակայք): Տրանսպորտային համակարգերի համար TVS դիոդները՝ 15 կՎտ սահմանափակման հզորությամբ, պաշտպանում են շարժիչի ամրացման/անջատման անցումային երևույթներից և վերացնում են MOSFET-ների անսարքությունները 67%-ով՝ ըստ վերջերս ՆԱՏՕ-ում անցկացված փորձարկումների:
Ամենահաճախ հանդիպող սխալների պատճառներն են այն շատ բարձր ջերմաստիճանը (վիճակագրության 34%), սնուցման աղբյուրի անկայունությունը և անտենայի վատթարացումը: Խնդիրների կանխարգելման միջոցներից են ջերմային անջատիչները, EMI-պաշտպանված լարման կարգավորիչները և կերամիկական RF կապող միացումները: Օպերատորները պետք է ամսական իմպեդանսի ստուգումներ կատարեն կոաքսիալ գծերի վրա և փոխարինեն այն գծերը, որոնց պաշտպանության կորուստը գերազանցում է 3 դԲ-ը:
Գագաթային ախտորոշման համակարգերը հսկում են 18 հիմնարար պարամետրեր, ներառյալ VSWR հարաբերակցությունները և հարմոնիկ դեֆորմացիաները՝ անսարքությունները մինչև 72 ժամ առաջ կանխատեսելու համար: Պաշտպանության մի հարցում անպլանավոր կանգները 91%-ով կրճատվեցին՝ հետևելով փուլային աղմուկին (<-80 դԲc/Հց շեմ) և ինտեգրված սենսորների միջոցով ինքնաշահագործման կարգավորման արձագանքին:
Հաջորդ սերնդի համակարգերը օգտագործում են ուժեղացված ուսուցում՝ կարգավորելու խցանման շառավիղը և հզորության բաշխումը 200 միլիվայրկյանից պակաս ընթացքում՝ սպեկտրի խցանման դեպքում: Ինքնափորձարկման նմուշները 94% ճշգրտություն են հասնում մեկուսացման օրինաչափությունները նույնականացնելիս՝ օգտագործելով կոնվոլյուցիոն նեյրոնային ցանցեր, ինչը հնարավորություն է տալիս ինքնավար ձևով հարմարվել 5G NR սիգնալներին՝ առանց ձեռքով վերակարգավորման, ինչը վկայում է ինտելեկտուալ, ինքնաբավ խցանման համակարգերի դեպի տեղաշարժի մասին:
Սիգնալի կայունությունը վերաբերում է արտադրվող հզորության հավասարակշռված պահպանմանը ±1 դԲ-ի սահմաններում՝ բոլոր աշխատանքային հաճախականությունների ընթացքում, որը ապահովում է ճշգրտություն և արդյունավետություն կապի խցանման գործողություններում:
Քաղաքային միջավայրերում ավելի բարձր գայնի կարգավորումներ են պահանջվում՝ ռադիոհաճախականության խցանման պատճառով, իսկ սինքրոնացման ուշացումները և հզորության խտության բաշխումը կարող են նվազեցնել արդյունավետությունը դինամիկ պայմաններում:
Ջերմային կառավարումը ներառում է ջերմության արդյունավետ рассեիացում՝ օգտագործելով ջերմահաղորդիչներ և օդափոխման համակարգեր, որոնք կանխում են սարքի գերտաքացումը և ապահովում են մոդուլի հուսալի աշխատանքը:
Ռազմական դասի մոդուլները ավելի լայն շահագործման ջերմաստիճանային տիրույթ, ավելի մեծ հարվածային դիմադրություն, ավելի երկար MTBF և ավելի լավ խոնավության դիմադրություն են ապահովում՝ համեմատած առևտրային դասի սարքերի հետ:
