×
Radiofrequentie (RF)-versterkers zijn essentiële componenten in moderne contra-onbemande luchtsystemen (C-UAS)-verdediging, waardoor nauwkeurige controle van elektromagnetische energie mogelijk is om vijandige drones te verstoren of uit te schakelen. Deze systemen versterken RF-signalen tot hoge vermogensniveaus en onderbreken daardoor effectief droneoperaties via gerichte interferentie.
RF-versterkers nemen zwakke radiosignalen en versterken deze tot veel hogere vermogenniveaus, meestal ergens tussen 50 watt en 10 kilowatt. Wat deze apparaten genereren is geconcentreerde elektromagnetische energie die krachtig genoeg is om dronecommunicatie volledig te verstoren of te blokkeren. Bij het gebruik van tegen-dronesystemen (C-UAS) richten de meeste van deze versterkers zich op frequenties rond 2,4 gigahertz en 5,8 gigahertz, omdat daar de meeste consumentendrones hun besturing en video-uitzendingen verzenden. De nieuwere solid-state versies zijn ook vrij efficiënt geworden, vaak boven de 65% efficiëntie, terwijl ze nog steeds specifieke frequenties kunnen richten zonder andere nabijgelegen elektronica te verstoren. Dit is erg belangrijk in praktijksituaties waar we rogue drones willen tegenhouden zonder problemen te veroorzaken voor legitieme draadloze apparatuur.
RF-versterkers maken twee hoofdstrategieën voor signaalverstoring mogelijk:
Door het nauwkeurig aanpassen van de uitgangsvermogen (gemeten in dBm) en modulatiepatronen, kunnen deze systemen selectief GPS, Wi-Fi en eigen protocollen van grote fabrikanten zoals DJI en Autel verstoren - zonder invloed op de omringende infrastructuur.
Doelgerichte RF-energie schakelt drones uit via drie belangrijke mechanismen:
Militaire systemen gebruiken galliumnitride (GaN)-transistortechnologie om piekvermogendichtheden van meer dan 10 W/mm te genereren, waardoor effectieve bestrijding op afstanden tot 1,2 km (0,75 mijl) mogelijk is, terwijl compacte, mobiele inzet wordt ondersteund.
Microwavesystemen met hoge vermogens, of HPM-systemen, werken door gebruik te maken van RF-versterkers om geconcentreerde pulsen van elektromagnetische energie op te wekken, die in één keer de elektronica van drones buiten werking kunnen stellen over meerdere verschillende systemen heen. Wanneer de microgolfenergie in smalle bundels wordt gericht, ontstaat er wat 'lokale EMI-interferentie' wordt genoemd, wat de manier verstoort waarop drones navigeren, communiceren en onder controle blijven gehouden. Het Britse leger voerde in 2025 een proef uit met een van deze gerichte energiewapens op radiofrequentiebasis en slaagde erin om 9 van de 10 drones in een zwerm te stoppen. Dit laat zien hoe schaalbaar dit soort technologie daadwerkelijk is voor het omgaan met meerdere bedreigingen tegelijk.
Moderne veldsystemen beginnen RF-versterkers te integreren die uitgangsvermogens kunnen hanteren tussen 50 en 300 kilowatt in hun mobiele opstellingen. Tijdens tests in woestijnomgevingen slaagde een prototype van een gepantserd voertuig erin twaalf drones van middelbare grootte neer te halen binnen een gebied van 400 meter. Het systeem behield zijn signaalsterkte zelfs wanneer de temperaturen stegen, met een verlies van minder dan 3 dB efficiëntie ondanks de hitte. Waarom werkt dit zo goed? Omdat deze nieuwe systemen gebruikmaken van versterkerarrays op basis van halfgeleiders in plaats van de ouderwetse buisentechnologie. De overstap heeft een groot verschil gemaakt wat betreft betrouwbaarheid en prestaties op echte inzetlocaties.
De nieuwste RF-gestuurde energiewapens bewegen zich richting modulaire ontwerpen die operators in staat stellen het vermogen aan te passen afhankelijk van de inzetlocatie. Stedelijke gebieden kunnen ongeveer 20 kW vereisen, terwijl open slagvelden tot wel een enorm vermogen van 1 MW vragen. Deze systemen kunnen ook snel van golfvorm wisselen, van brede dekking met een straalhoek van ongeveer 10 graden naar zeer nauwkeurige richting met slechts 2 graden indien nodig. Deze functionaliteit kan omgaan met alles vanaf dronezwermen tot die dure doelen die beschermd moeten worden. Wat deze systemen echt effectief maakt tegen moderne bedreigingen, is hun vermogen om radiografie in real time te analyseren. Het systeem past voortdurend zijn werkfrequentie aan om voor te blijven op drones die proberen te ontsnappen aan detectie door te switchen tussen verschillende frequenties. Dit soort adaptieve respons geeft operators een aanzienlijk tactisch voordeel in de complexe strijdvelden van tegenwoordig.
De regels omtrent het maximaal toegestane vermogen van deze systemen hangen sterk af van de plaatsing. In stedelijke gebieden wordt doorgaans een lage inzet gehanteerd, met een beperking tot minder dan 10 kW, zodat het dagelijks leven van burgers niet wordt verstoord. In militaire zones daarentegen zijn de toegestane niveaus aanzienlijk hoger; soms wordt tot wel 500 kW toegestaan voor situaties waarin men moet omgaan met dreigingen in de lucht. Recent onderzoek uit vorig jaar toonde ook iets interessants aan. Wanneer operators hun apparatuur zorgvuldig kalibreren, daalt het risico op onbedoeld elektronisch schade met ongeveer driekwart in vergelijking met een situatie waarin alles volledig ongecontroleerd werkt. Nieuwere modellen beschikken bovendien over een automatische uitschakelfunctie. Deze functie activeert wanneer het systeem vriendelijke IFF-signalen detecteert, wat in feite betekent dat het weet hoe het eigen kamp moet ontzien. Behoorlijk essentieel als het gaat om het beschermen van mensenlevens.
Galliumnitride (GaN)-transistors bieden een betere prestatie dan traditionele halfgeleiders in defensietoepassingen en leveren 300% hogere vermogensdichtheid dan galliumarsenide en werken betrouwbaar bij spanningen boven 100V. Deze versterkers bereiken 85% vermogensrendement in jamming-systemen — 35% hoger dan siliconen alternatieven. Belangrijke voordelen zijn:
GaN-gebaseerde versterkers worden momenteel geprioriteerd in systemen die snelle frequentie-agiliteit vereisen, zoals aangetoond door de Amerikaanse landmacht in 2023 met de inzet van 20 kW GaN-ingeschakelde jammers in compacte <2U form factor behuizingen.
Het overschakelen van oude vacuümbuizen naar moderne GaN-vaste-stroomversterkers heeft echt iets veranderd voor gerichte energiewapens. Hedendaagse systemen combineren vermogenseenheden op een manier die hun in staat stelt de RF-uitgang te verhogen van 1 kilowatt tot wel 500 kilowatt, terwijl het signaal schoon en onvervormd blijft. De cijfers vertellen ook een groot deel van het verhaal: veldtests toonden ongeveer 82 procent betere prestaties wat betreft de tijd dat deze systemen onafgebroken kunnen werken. Voor iets als microgolfgebaseerde drone-jamming systemen betekent dit dat operators lastige dronezwermen veel langer kunnen blijven uitschakelen, zonder dat er een onderbreking nodig is voor koeling of onderhoud.
Het voordeel van de vermogensdichtheid van Galliumnitride (GaN)-technologie betekent dat systemen over het algemeen veel kleiner en lichter kunnen worden gemaakt. Neem bijvoorbeeld de nieuwste draagbare jammingapparatuur: deze bevat volledige RF-versterkers in pakketten van minder dan 4 kilogram, ongeveer 60 procent lichter dan wat beschikbaar was in 2020. Kleinere apparatuur maakt het verschil wanneer het gaat om het snel ter plaatse inzetten van uitrusting. NATO heeft onlangs GaN-systemen op vrachtwagens getest, en deze opstellingen hebben aangetoond dat ze vrij grote gebieden, tot wel 5 vierkante kilometer, kunnen beschermen tegen lastige dronebedreigingen van categorie 3.
Hoewel de productiekosten van GaN-versterkers 40% hoger zijn dan die van siliciumvarianten, leveren hun 10 keer langere levensduur (25.000 uren MTBF) en 75% lagere energieconsumptie een sterke levenscycluswaarde op. Volgens defensieanalisten zal GaN verantwoordelijk zijn voor 87% van de nieuwe RF-inzetten tegen drones tegen 2026, gedreven door zijn uitstekende SWaP-C-profiel (Size, Weight, Power, and Cost).
Fased array-technologie maakt gebruik van meerdere RF-versterkers die samenwerken om elektromagnetische bundels met zeer fijne nauwkeurigheid op millimetergolflengten te sturen. Wanneer ingenieurs de fasehoeken aanpassen over verschillende delen van de antenne-array – een techniek die rechtstreeks uit klassieke radartechnologie stamt – verkrijgen zij een gerichte signaal in één richting, terwijl ongewenste signalen elders worden onderdrukt via destructieve interferentie.
GaN-gebaseerde RF-versterkers verbeteren de bundelcoherentie doordat zij een vermogenefficiëntie van meer dan 70% realiseren op X-band frequenties. Veldtests bevestigen dat fased arrays met GaN in minder dan 200 microseconden van bundelrichting kunnen veranderen – sneller dan wendbare quadcopters kunnen manoeuvreren.
Geavanceerde beamforming-algoritmen converteren de uitgang van de RF-versterker naar adaptieve "zones met signaalweigering" die ongeautoriseerde drones volgen met behulp van radar- of elektro-optische ingangen. Tijdens een NAVO anti-UAS-proef in 2023 bereikten RF-arrays met 64 kanaux een neutralisatiegraad van 92% tegen dronezwermen door:
Deze aanpak vermindert de afhankelijkheid van omnidirectionele jammers, waardoor schaalbare bescherming voor essentiële infrastructuur mogelijk wordt. Prototypen die GaN-versterkers gebruiken, hebben een verbetering van de vermogens-gewichtsverhouding met een factor 8:1 bereikt in vergelijking met systems op basis van buizen, waardoor integratie op tactische voertuigen wordt vergemakkelijkt.
