RF күчөйткүчтөрдүн жаммер системалары менен туура иштөө үчүн, алар энергияны чыгышын же тоскоолдуктарды тудурууну болгондо алсыздануу үчүн туура иштөө жыштыктарына туура келүүсү керек. 2023-жылкы талаа сынамаларынын баарына караганда, күчөйткүчтөр бир нече тар жыштык диапазону эмес, 1,7–4,2 ГГц диапазонун камтый алган учурда, сигналдын сапатын бузбай турган эле амалдуулугун 18% чейин кыскарткан (Dewinjammerдин 2023-жылкы изилдөөсүндө айтылган). Бирок, бул жыштык диапазондору туура келбесе, кыйынчылыктар пайда болот. Коркунучтуу аймактар толугу менен коргоо астында калбай калат же дагы да начары, сигналдар жанындагы каналдарга чачырап, электрондук согушта чын маниде жагымсыз кыйынчылыктарды тудурат.
Модерациялык жаммерлер бир убакта эле GPS (1,2/1,5 ГГц), уялы байланыш (700 МГц–4 ГГц) жана Wi-Fi (2,4/5 ГГц) диапазонундагы сигналдарды бузуу керек, ал 500 МГц ашык полоса талап кылат. GaN жартылай өткөргүч технологиясына негизделген кең-полосалуу RF күчөйткүчтөр октавалык диапазондо >50 дБ күчөйтүү берет, бул бир дагы күчөйткүчтүн бир нече тар-полосалуу блокторду алмаштырып, сапатты төмөндөтпой эле иштешине мүмкүндүк берет.
800 МГц жыштыктан башталып, 4 ГГцке чейинки жыштыктар диапазонунда 30 дБм чыгыш кубаттуулугун өндүрүүгө мүмкүндүк берген ыңгайлаштырылган күчөйткүчтөр азыр GPS менен башкарылган учуучу аппараттарга жана 5G менен иштеген жана кыйынчылык тудурган IEDларга каршы аскерлер тарабынан саналуу колдонулууда. Бул системалардын иштеши жакшы экенин карап турсак, LTE сигналдарын камтый турган 2,3 ГГц жана 5G n78 иштей турган 3,5 ГГц секциясындагы сызык спектринде алар VSWRды 2,5:1 астында сактайт. Бул билдирген нерсе түшүнүктүү - кең жол полосасы бар күчөйткүчтөр иш жөндөмдүүлүктүн сапатын эч кандай төмөндөтпөй эле, бир нече түрдүү коркунучторго каршы жакшы коргоо көрсөтөт.
Сигналдарды ийне алуу үчүн күчөйткүчтөр түзөтүлгөн түзмөктөн келгенден көбүрөөк кубат чыгышы керек. Коммерциялык дрондорду мисал кылып алсак, бул жабдууларга GPS сигналдарын бузуу үчүн улантуу толкундун 50 ватт кубатын генерациялоо мүмкүнчүлүгү бар болушу керек, андан улам коозгоштордун көбү бул маселе менен күрөшөт. Аскердик колдонуулар дагы кыйыныраак, кээде узак майдаштыруу шартында 300 ваттан ашык кубат керек болот. Чыгыш кубаты жогорулаган сайын маселе күчөйт, анткени жылуулук тез көбөйөт. Шарттар кыйын болгондо, сигналдарды көп бурмалоону керек эмес, надандык маанилүү болгон учурларда көптөгөн адистер бүгүнкү күндөрдө галлий нитрид негизинде жасалган күчөйткүчкө кайрылып жатышат. Алар жылуулукту жакшы кармап, сигналдарды жакшы стабилдуулукта сактайт.
Эгерде күчөткүчтөр сызыктуу эмес режимде иштесе, алар жүрүштүн тактыгын бузуп, бул катуу гармониялык бүлүнүштөргө жана ортосунан өтүү продукттарына алып келет. Эгерде биз бул күчөткүчтөрдү 1 дБ компрессиялык чекитинин астында иштетсек, IEEEнин 2024-жылындагы изилдөөлөрү боюнча, спектрдин кайра өсүшү 65% га чейин төмөндөйт. Бул 4G менен 5G торлорунун ортосундагы кебет жыштык диапазондорун камтыган учурда эле маанилүү. Бул тартипти сактап туруу, жабуу үчүн керектүү сигналдарды жок кылуу үчүн жабуучу күчтүн багытталышын сактап, жол берилген сигналдарды жабып албайт.
Чыгуу күчүн максималдаштыруу эффективдүүлүктү кемитет 30–40%жылуулук топтолушуна байланыштуу. Бул кемчиликтерди жеңүү үчүн адаптивдүү багыттоо жана Дорти конфигурациялары колдонулат, анын натыйжасында 80% куюп түшүү эффективдүүлүгүнө жетүү мүмкүн болот 150 Вт чыгыш кубаттуулукта. Бул жакшыртуулар ийнеткич платформаларда, атайынча суулатуу мүмкүнчүлүгү чектелген болгондо, иштөө убактысын узартат.
Үчүнчү Дарежедеги Кесилиш Нүктөсү (IP3) көптөгөн сигналдарды иштеп чыкканда коостоочтун интермодуляциялык бозгулууну басуу мүмкүнчүлүгүн өлчөйт. Спектралдык тургундукка толуп калган шарттарда, >40 дБм IP3 маанисине ээ болгон коостоочтор жыштык аралык тоскоолукту минимумга чейин келтирет. Өнөр жай анализдери 45 дБмден жогорку IP3 маанисине ээ болгон коостоочтор спектрдин кайрадан өсүшүн 30–50% камтып, көп коркунучтуу шарттарда максаттуу тактыкты жакшыртат деп көрсөтүүдө.
1 дБ компрессиялык чекит же P1dB катары белгилүү, ушул чекитке чейин усилительдин күчөтүшү сызыктуу иштөөдөгү күчөтүшкө караганда 1 дБга төмөндөйт. Системалар ушул чекке чокусунда иштесе, жамминг тактыгын бузуучу татаал искерчилик пайда болот. Көбүнчө инженерлер чектин өзүнө чейинки аракеттен сактанышат. Импульстуу сигналдар үчүн, P1dBдан 6-10 дБ төмөн сактоо туура болот. OFDM сыяктуу модуляцияланган сигналдар үчүн, коопсуздук чегин 10-15 дБга чейин кеңейтүү керек. Бул кошумча чегин жабуу түрдүү шарттарда сигналдын сапатын сактоого жардам берет.
Операциялык кубат жана максималдуу чыгыш арасындагы чегарасы - бул сигналдын сургулдарына каршы коргоо. Мобилдүү бутактоо системаларында 3–5 дБ чегара сакталган сайын, тездик өзгөрүлгөндө сигнал кыскарып калуусунан сактап, эффективдүүлүктү жогорулатат. GaN күчөйткүчтөр традициялык LDMOS конструкциясына караганда 20% кеңири чегара камсыз кылат, ал эми башкача иштөө шарттарында туруктуулугун жакшыртат.
Күчөйткүчтөрдү насистешүүгө чейин иштетүү чектеш полосаларга тоскоолдук кылуу коркунучун пайда кылат. Насистешүү деңгээйинен 2–4 дБ төмөн болуп иштөө туруктуу күчөйтүү профилин сактайт, узакка созулган миссиялар үчүн маанилүү. Талаадагы маалыматтар бул чегараны так сактоо үзгүлтүксүз дрондорго каршы операцияларда жылуулуктан 65% азайтканын көрсөттү.
Толугура жеткинди операциялошкан усулдар негизги жыштыктын бүтүн көбөйтүндүлөрү болгон гармониканы чыгарат, ал башка системаларды бузуу мүмкүн. Бул кубаттарды басуу үчүн инженерлер импеданс тизмештирүү тармактарын колдонушат жана компрессиядан 6–10 дБ төмөн иштешет. Прогрессивдүү сызыктуулаштыруу техникасы чынжырдан тышкары чыгуучу сигналдарды 15–20 дБга чейин камтып, заманбап бутактоо платформаларында таза спектралды чыгууну камсыз кылат.
Шум деңгээлинин 2 дБга көтөрүлүшү бутактоочунун сезгичтигин 35% камтып, бутактоодон качып калган слабдай коркунучтуу сигналдардын пайда болушуна мүмкүндүк берет. Төмөнкү кубаттуу LoRa сигналдарын кыйратуу үчүн дрондорго каршы колдонулган бутактоочулар 1,5 дБдан төмөнкү шум деңгээлин сакташы керек. Ысытылып туруу -40°Cдон +55°Cге чейинки диапазондо ±0,2 дБ шум деңгээлини сактоону камсыз кылып, катуу шарттарда иштөөнү сактайт.
Үч даражалуу ыкма сигналдын тазалыгын камсыз кылат:
Жерге тушумдун бөлүнүшү гармоникалык токтордун электр камтамасына ложный модуляция индукциялоосун басаңдатат, ал эми бул автомобильдеги чектелген мейкиндиктеги бутактоочу орнотмолор үчүн өтө маанилүү.
Мобилдүү буталоо системалары туура иштөө үчүн алар RF күчөйткүчкө ээ болушу керек, бул күчөйткүч бир убакта эле күчтүү жана компакттуу болуп, дагы тиешелүү болушу керек. Бул системаларды долбоорлоодо көпчүлүк инженерлер SWaP-C деп аталган нерсеге шилтеме кылат. Бул Олчору, Салмагы, Күчү жана Баасы дегенди билдирет. Негизинен, баарына маани берүү керек, анткени абдан аз гана кошумча орун же күч талаасы чыгымы кошулса да, система чыныгы дүйнөдө колдонулба турган же колдонулбай турганына чейинки айырмачылыкты түзө алат. 2023-жылы оборона изилдөөчүлөрдүн жасаган соңку баяндамасына ылайык, буталоо куралдарынын ийгиликсиздигинин жетеүө бөлүгү куралдар ысып калуу же алардын SWaP техникалык талаптарында каралгандан көбүрөөк күч талаасын пайдалануу менен байланыштуу. Бул компакттуу системаларда жылуулук менеджментинин канчалык маанилүү экенин көрсөтөт.
Натыйжалуу бириктирүү RF күчөйткүчтөрүн үч негизги подсистемалар менен келешүүнү талап кылат:
Ички жылуулук датчиктери жана активдүү көзөмөл 45%ке чейин жогорку циклдуу иштөөдө иштебөө санын 38%га төмөндөтөт. Негизги стратегияларга төмөнкүлөр кирет:
Бул практикалар кыйынчылыктуу иштөө шарттарында 5000+ саатка ээ болгондо RF күчөйткүчтөрдүн >90% чечкиндилүүлүгүн камсыз кылат.
RF күчөйткүчтөрдүн иштөөчү жыштыгы менен банд динамикасы дал келүүсү керек, анткени ал талап кылынбаган аймактарга таасир этпей, максаттуу сигналдарды тийгизүү үчүн күчтү оңой пайдаланат.
Өзгөртүлгөн күчөйткүчтөр кеңири жыштыкты камтыйт, ал GPS боюнча башкарылган учуучу аппараттар жана 5G колдонулган түзмөктөр сыяктуу ар түрдүү коркунучторго каршы эффективдүү тоскоолдук чыгара алат, ал эми иштеңсиздикке жол бербейт.
SWaP (чоңдугу, салмагы, электр энергиясы жана баасы) жылма жүрүүчү чечкиндирүү системаларын иштеп чыгууда маанилүү, анткени аларды компакттуу, эффективдүү жана далаа шарттарында узак мөөнөттүк иштөөгө мүмкүндүк берет.
Туура жылуулук менен иштөө RF күчөйткүчтөрдүн ишинде кайтымсыздыкты камсыз кылат жана компакттуу жабык мобильдик системаларда өзгөрбөстөн иштөөсүн камсыз кылат.
