Радио жыштык (RF) күчөткүч амплификаторлору современникечө унаслед авиациялык системаларга (C-UAS) каршы коргоо системаларынын негизги компоненттери болуп саналат, алар дрондорду тоскоолдоп же иштетүүнү токтотуу үчүн электромагниттик энергияны башкарууге мүмкүнчүлүк берет. Бул системалар дрондун иштөөсүн тоскоолдоо аркылуу RF сигналдарын жогорку күчкө чейин күчөтөт.
RF күчөткүч амплитудалары начар радио сигналдарын алат жана аларды 50 ваттан 10 киловатка чейинки күчтүүрөк деңгээлгө чейин көтөрөт. Бул куралдардын натыйжасында дрондордун байланышын толугу менен бузуу же токтотууга болгон жетекчи электромагниттик энергия пайда болот. Counter-Unmanned Aircraft Systems (C-UAS) иштеринде бул күчөткүчтөрдүн көбү 2,4 гигагерц жана 5,8 гигагерц жыштыктарына тийгизет, анткени бул жерде көпчүлүк тұкмандык дрондордун башкаруу жана бейне таратуу куралдары иштейт. Жаңы үлгүлөрү дагы жакшы эффективдүүлүккө ээ, көбүнчө 65% эффективдүүлүктүн үстүндө болуп, башка электроникалык куралдарга керек эмес таасир көрсөтпөй эле так такталган жыштыктарды багыттап иштей алышат. Бул жалган дрондорду токтотуу зарыл болгондо, башка телекоммуникациялык куралдардын ишин бузбай турган реалдуу шарттарда чоң мааниге ээ.
RF күчөткүчтөр эки негизги жабуу стратегиясын ишке ашырат:
Чыгыш күчүн (dBm менен өлчөнөт) жана модуляция үлгүлөрүн так баптоо менен бул системалар GPS, Wi-Fi жана DJI жана Autel сияктуу ири производстволор колдонгон жабык протоколдорду бузууга мүмкүнчүлүк берет - көршүлөрдүн инфраструктурасына тийбейт
Максаттуу RF энергиясы дрондорду үч негизги механизм аркылуу жок кылат:
Аскердик системалер галлийдин нитриди (GaN) транзистордук технологияны колдонуп, 10 Вт/ммден ашык чектүү кубаттуулуктарды түзүп, 1,2 кмге чейинки (0,75 мильге чейин) таасир этүүгө мүмкүнчүлүк берет, бирок компакттуу жана мобильдүү түрдө колдонууга болот.
Жогорку күчтүү микротолкун же HPM системалары бир нечо түрдөгү дрон электроникасын бирден иштетүү үчүн RF күчөткүчтөрдүн жардамы менен электромагниттик энергиянын концентрдешкен импульстарын генерациялоо менен иштейт. Микротолкун энергиясы тар нурлар менен багытталганда, дрондордун багыттоо, байланыш жана башкаруу үчүн зарыл болгон локалдуу EMI бузууларын пайда кылат. Британия армиясы 2025-жылы ушундай радио толкундары менен жабдылган энергиялык оружие менен сыноо өткөрүп, шарбыдагы 10 дрондун 9-уна токтоткон. Бул технология бир нечо коркунучту бир убакта чечүү үчүн каншалык масштабдала тургандыгын көрсөтөт.
Бүгүнкү күндө мобильдүү орнотууларда чыгышы 50-300 киловатт болгон РЧ күчөткүчтөрдү колдонуу сыяктуу модернизацияланган талаа системалары жаңы башталды. Чөл шарттарында сыноо өткөрүлгөндө, бронекөлөк прототиби 400 метр аймакта он эки орто чоңдуктагы дрондорду түшүрө алды. Система сигналын эле электр энергиясынын эффективдүүлүгүнүн 3 дБдан аз жоголтуп, температура жогорулап калса да сактап турду. Бул кандай иштеди? Себеби, бул жаңы системалар эски түптелген технологиянын ордуна туруктуу күчөткүч массивдерин колдонот. Алмаштыруу чыныгы жумушчу сайттарда иштөө үчүн сенімдүүлүк менен өнүмдүлүктүн айырмасын түзгөн.
Эң соңку RF багытталган энергиялык куралдар модулдуу долбоорлоо ыкмаларына ылайык келет, ал операторлорго жайгашкан жерине карата кубаттуулук чыгышын өлчөмдөөгө мүмкүнчүлүк берет. Шаардык аймактарга 20 кВт, ачык жогорку даярдыктагы аймактарга 1 МВт чейинки кубаттуулук керек болушу мүмкүн. Бул системалар толкун формаларын дагы ылдый өзгөртө алышат, 10 градустук бурч менен жабуучу аянттан 2 градуска чейин тактык менен өзгөртүүгө болот. Бул мүмкүнчүлүк дрондордун тобуна жана коргоого турган кымбат тейлөөчүлөргө каршы күрөшү мүмкүн. Бул системаларды современдик коркунучторго каршы эмгезүүчү тарапы алардын радиожыштыктарын реалдык убакытта талдоо мүмкүнчүлүгүнө ээ. Система дрондор радиожыштыктардын ортосунда жүгүрүп жашыруу менен күтөрүлгөндө анын иштөө жыштыгын туруктуу өзгөртүп турулат. Бул туруктуу жаңычылык операторлорго түрмөктүү тактикалык артыкчылык берет.
Бул системалар кандай күч колдонуу үчүн эрежелер алар кайсы жерде орнотулгандыгына күчтүү таасир берет. Шаарларда адатта жөнөкөй эле чектөөлөр болуп, чыгыш күчүн 10 кВттан төмөн кармоо керек болот, ошондо жөнөкөй адамдардын жашоосу бузулбайт. Бирок аскердик аймактар жөнүндө сөз болгондо, сандар көбүрөөк болуп, бир нече жүз кВтга чейинки чектөөлөр болушу мүмкүн, айрыкча ошол «swarm defense» (топ коюу коргоо) учурда. Өткөн жылы жарыкка чыккан илимий изилдөөлөрдүн бири кызык нерсени көрсөттү. Эгерде операторлор өз жабдыктарын туура баптаса, алар жүргүзгөндө жабдуулардын келеми менен электрондук зыян келтирилүү ыктымалдуулугу үч чейректен аз болот. Жаңыраак моделдерге киргизилген дагы бир акылдуу функция – автоматты түрдө өчүрүү механизми. Бул система достук IFF сигналдарын аныктаганда иштейт, башкача айтканда, өз тарабына каршы ат бошотпойт. Бул жашоо жана өлүм маселелери жөнүндө болсо, бул жакшы нерсе.
Галлий нитриддеги (GaN) транзисторлор коргоо тутумдарында традициондук жартылай өткөргүчтөргө караганда супериордук иштөө мүмкүнчүлүгүн камсыз кылат 300% жогорку күчтүн тыгыздыгы галлий арсенид менен салыштырмалуу жана 100В ашык кернеүдө иштөөгө мүмкүнчүлүк берет. Бул күчөткүчтөр 85% энергия кошумча эффективдүүлүгүн камтамо системаларында камсыз кылат— кремнийге негизделген варианттарга караганда 35% жогорку. Негизги артыкчылыктары:
GaN-амплификаторлор эми жылдамдык менен жыштыкты кадимге караганда жаңы кыскыча форматта, 2023-жылы АКШ армиясынын 20 кВт колдонгон GaN-дын тоскоолдук системасын иштеткен сымал, системаларда биринчи орунду ээлейт
Белгилүү бир убактынан бери жогорку жыштыктагы энергиялык орус системалары үчүн ойнуучу болгон борбордук түткөлөрдөн заманбап GaN түзүлүштөгү күчөткүч амплификаторларга өтүү болду. Бүгүнкү системалар күч модулдарын күчтүү RF чыгышын 1 киловаттан 500 киловатка чейин көтөрүү үчүн бириктирет, бул убакта сигнал таза жана бүтүн болуп калат. Сандар да тарыхын айтат: талаа сыноолору ушул системалардын үзгүлтүксүз иштөө мүмкүнчүлүгү боюнча жакынча 82 пайызга арткан натыйжалар көрсөттү. Микродалга негиздеги дрондорду буталоо системасы сыяктуу нерселер үчүн, бул операторлор жыргалуу же техникалык күтүм көрсөтүү үчүн токтоп турууга мүлдө эмес, көп убакыт бою көп дрондорду жок кыла аларын билдирет.
Галлий нитрид (GaN) технологиясынын күчтүүлүгүнүн артыкчылыгы системаларды жалпысынан кичине жана жеңил кылып жасоого мүмкүнчүлүк берет. Мисалы, жаңы портативдүү бутактоочу куралдарды алып карасак, алар RF күчөткүчтөрүн 4 килограммдан аз чөнтөктөргө талаап салып келет, бул 2020-жылы пайдаланылганга караганда 60% жеңил. Кичине жабдыктар тез аракет көрсөтүүгө жана тез орнотууга көмөк беришет. NATO ушул мезгилде жүк автомобилдерге орнотулган GaN системаларын сыноо жүргүзгөн, алар 5 квадрат километрге чейинки аянттарды жана 3-категориялуу дрондордон коргоо мүмкүнчүлүгүн көрсөткөн.
Албетте, GaN күчөткүчтөрүн өндүрүү чыгымдары 40% жогору кремнийге караганда, бирок алардын 10 эсе узун умурдуулугу (25,000 саат MTBF) жана 75% төмөн энергия ташуулары жакшы пайдалануу мерзимин камсыз кылат. Аскердик талдоочулор GaN-дын үлүшү 87% жаңы RF дрондорго каршы системаларды орнотууда 2026-жылга чейин, анын артыкчылыктуу SWaP-C (өлчөмү, салмагы, кубаттуулугу жана баасы) профили аркылуу.
Фазаланган массив технологиясы миллиметр толкун узундугунда электромагниттик шоололорду чоң тактык менен багыттоо үчүн бир нече RF күчөткүч амп менен иштөөгө таянат. Инженерлер антенна массивинин ар кандай бөлүктөрүндө фазалык бурчтарды тактоого (анын алгачкы радардын классикалык техникасынан келет) аракет кылса, бир жакка тийиштүү сигналды жогорку тактык менен багыттап гана койбой, башка жерлердеги керексиз сигналдарды жок кылуу үчүн деструктивдүү интерференцияны колдонот.
GaN-га негизделген RF күчөткүчтөрү X-диапазондогу жыштыктарда 70%дан ашык күч кошумча эффективдүүлүк менен шоолонын бирделигин арттырат. Техникалык сыноолор GaN менен жабдылган фазаланган массивдер 200 микросекунддон аз убакта шоолонун багытын өзгөртө аларын, бул жакында пайда болгон квадрокоптерлердин маневрлөө жылдамдыгынан жылдам экенин далилдеди.
Алгоритмдердин илгерилеген түрү RF күчөткүчүнүн чыгышын радар же электр-оптикалык киргизүүлөрдү колдонуп, уруксатсыз дрондорду көзөмөлдөөчү адаптивдүү "сигналдын бөлүнгөн аймактарына" айландырат. 2023-жылы НАТОнун UAS-ка каршы сыноо аянтында 64 каналдуу RF массивдери дрондордун тобуна каршы 92% бейтараптоо деңгээлине жетүү үчүн төмөнкүлөрдү ишке ашырды:
Бул ыкма бардык жакка тараган жамаатчыларга таянбайт, анын ордуна критикалык инфраструктуралар үчүн маалым-маалым коргоо имараттарын жасоого мүмкүнчүлүк берет. GaN күчөткүчтөрүн колдонуу менен прототиптер трубкалык системаларга салыштырмалуу салмакка тийиштүү кубаттуулуктун 8:1 арттырылышына жетип, тактикалык транспортторго киргизилүүнү жеңилдетет.
