×
RF kuchaytirgichlarning to'qnashuv tizimlari bilan to'g'ri ishlashi uchun ular energiyani sariflamaslik va keraksiz shovqin yaratmaslik uchun to'g'ri ishlash chastotalariga mos kelishi kerak. 2023-yildagi ba'zi maydon testlariga ko'ra, kuchaytirgichlar faqat tor diapazon emas, balki 1,7 dan 4,2 GHz gacha bo'lgan diapazonni qamrab olganda, signallar sifatini buzmasdan taxminan 18% quvvat sarfini kamaytirgan (Dewinjammer 2023-yilgi tadqiqotida xabar berilganidek). Biroq, bu chastota diapazonlari o'rtasida moslik bo'lmasa, muammolar yuzaga keladi. Tahdidlar paydo bo'lishi mumkin bo'lgan muhim sohalar butunlay himoyasiz qoladi yoki yanada yomonrog'i, signallar qo'shni kanallarga o'tib ketadi, bu esa haqiqiy elektron jang operatsiyalari davomida narsalarni jiddiy darajada buzib tashlashi mumkin.
Zamonaviy jammerlar GPS (1.2/1.5 GHz), mobil aloqa (700 MHz–4 GHz) va Wi-Fi (2.4/5 GHz) diapazonlaridagi signallarni bir vaqtda buzish talab qilinadi, bu 500 MHz dan ortiq taxtasozlikni talab qiladi. GaN yarimo'tkazgich texnologiyasiga asoslangan keng diapazonli RF kuchaytirgichlar oktavani qamrab turgan diapazonlar bo'ylab >50 dB kuchaytirish imkonini beradi, shu tufayli bitta kuchaytirgichni bir nechta daraxt diapazonli qurilmalarni o'rniga ishlatish mumkin bo'ladi, bunda ishlash xususiyatlari saqlanadi.
800 MHz dan 4 GHz gacha bo'lgan chastotalarda 30 dBm chiqish quvvatini ishlab chiqarish qobiliyatiga ega bo'lgan sozlanadigan kuchaytirgichlar hozirda GPS bilan boshqariladigan dronlarga va 5G orqali faollashtiriladigan IED kabi xavflarga qarshi harbiy xodimlar tomonidan samarali foydalanilmoqda. Bu tizimlarning ishlashini ko'rib chiqayotganda, LTE signallarni qamrab oladigan 2,3 GHz va 5G n78 ishlaydigan 3,5 GHz kabi spektrdagi muhim nuqtalarda ular VSWRni 2,5:1 dan pastroq darajada saqlaydi. Bu aslida aniq namoyon bo'ladi - keng polosali kuchaytirgichlar hech qanday ishlash sifatini qurbon qilmasdan turli xil xavflarga qarshi ajoyib himoya taklif etadi.
Signalarni muvaffaqiyatli blokirovka qilish uchun kuchaytirgichlar maqsad qilingan qurilmadan kelayotgan signaldan ko'proq quvvat berishi kerak. Masalan, GPS signalari bilan o'yin o'tkazish uchun aksariyat xavaskor jammerlarning drenlarga nisbatan qiyinchilikka duch kelishini ko'rsatamiz, agar ular doimiy to'lqin quvvati sifatida taxminan 50 vatt ishlab chiqara olmasa. Harbiy sohalarda vaziyat yanada qiyin bo'lib, ba'zan uzoq masofali aloqa liniyalarni butunlay o'chirib tashlash uchun 300 vatt dan ortiq quvvat talab etiladi. Chiqish quvvatini yuqori darajaga oshirishga harakat qilganda muammo yanada keskinlashadi, chunki issiqlik tez jamlanadi. Shu sababli ham ko'plab mutaxassislarning zamonaviy davrda galliy nitrid asosidagi kuchaytirgichlarga murojaat qilishlari shunday e'tiborli. Ular issiqlikni yaxshiroq boshqaradi va signallarni juda ko'p buzmasdan barqaror ishlashini saqlaydi, bu esa ishonchlilik muhim bo'lgan kuchli operatsiyalar paytida ayniqsa muhim.
Kuchaytirgichlar noaniq rejimda ishlaganda, ular bu zararli garmonik distorsiya hamda aralashuv mahsulotlarini yaratadi, bu esa to'sishning aniqrog'iligini buzadi. Agar ushbu kuchaytirgichlarni 2024-yilda IEEE tomonidan o'tkazilgan ba'zi tadqiqotlarga ko'ra, spektral o'sish taxminan 65% pasayadi. Bu 4G va 5G tarmoqlari orasida kuzatiladigan chastota diapazonlarining bir-biriga qo'shilishi kabi holatlarda ayniqsa muhim. Bunday holda to'sish quvvati o'ziga to'xtatish kerak bo'lgan narsaga qaratiladi, odatda o'tishga harakat qilayotgan boshqa foydali signallarni xato qilib blokirovka qilmaslik uchun.
Chiqish quvvatini maksimal darajada oshirish tez-tez samaradorlikni 30–40%issiqlik to'planish tufayli kamaytiradi. Buni kamaytirish uchun ilg'or dizaynlarda moslashuvchan biaslanish va Doherty konfiguratsiyalardan foydalaniladi va 80% tushirish samaradorligi 150V chiqish quvvatida. Ushbu yaxshilanishlar sovutilish imkoniyati cheklangan mobil platformalarda ayniqsa, ishlash muddatini uzartiradi.
Uchinchi tartibli kesishish nuqtasi (IP3) ko'p signallarni qayta ishlash paytida kuchaytirgichning aralashuvli modulyatsiya shovqinini bosib o'tish qobiliyatini o'lchaydi. Spektral muhit zich bo'lganda, 40 dBm dan yuqori IP3 qiymatga ega kuchaytirgichlar chastotalararo to'siqni kamaytiradi. Sanoat tahlillari 45 dBm dan yuqori IP3 ga ega qurilmalar spektral o'sishni 30–50% kamaytirishini va ko'p xavf-xatarli vaziyatlarda maqsadga muvofiqligini oshirishini ko'rsatmoqda.
1 dB siqilish nuqtasi, ya'ni P1dB sifatida tanilgan, kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsienti chiziqli ishlayotgandagi darajasiga nisbatan 1 dB pasayib ketadigan nuqtadir. Tizimlar ushbu chegaraga juda yaqin ishlaganda, bu to'qnashuv aniqligini sezilarli darajada buzadigan distsiyani kiritishni boshlaydi. Aksariyat muhandislar narsalarni chegara doirasiga yetkazib yuborishdan ma'qul ko'rmaydi. Pulsli signallar uchun yaxshi amaliyot P1dB dan taxminan 6 dan 10 dB pastda bo'lishni maslahat beradi. Biroq OFDM kabi murakkab modulyatsiyalangan signallar bilan ishlashda xavfsizlik chegarasi kattaroq bo'lishi kerak, P1dB dan 10 dan 15 dB gacha pastroq bo'lishi kerak. Bu qo'shimcha bo'sh joy real dunyo tizimlari har kuni duch keladigan turli xil yuk sharoitlarini boshqarish paytida ham signallar sifatini saqlashga yordam beradi.
Operatsion quvvat va maksimal chiqish o'rtasidagi chegarani ifodalovchi headroom, signal zilzilalariga qarshi himoya beradi. Mobil so'ndirish tizimlarida 3–5 dB miqdorida headroomni saqlash kesishni oldini oladi va samaradorlikni oshiradi. GaN kuchaytirgichlar an'anaviy LDMOS dizaynlariga qaraganda 20% kengroq headroom taqdim etadi, bashorat qilib bo'lmasligi ehtimoli bo'lgan ish sharoitida barqarorlikni yaxshilaydi.
Kuchaytirgichlarni to'ysiz holatga olib kirish nazoratlanmaydigan garmoniklarni hosil qiladi va qo'shni diapazonlarda to'sqinlik vujudga keltirish xavfini oshiradi. To'ysizlik darajasidan 2–4 dB pastda qolish doimiy vazifalarda muhim bo'lgan barqaror kuchaytirish profilini saqlaydi. Maydon ma'lumotlari ushbu chegaraga rioya qilish uzluksiz dronlarga qarshi kurash operatsiyalari davomida issiqlik bilan bog'liq o'chish hodisalarini 65% ga kamaytirishini ko'rsatmoqda.
To'ysatish yaqinida ishlaydigan kuchaytirgichlar, maqsadga qaratilmagan tizimlarni buzib tashlashi mumkin bo'lgan asosiy chastotaning butun sonli garmonekalarini ishlab chiqaradi. Ularni bostirish uchun muhandislar impedans moslashtirish tarmoqlaridan foydalanadi va siqilishdan 6–10 dB pastroq darajada ishlaydi. Zamonaviy jamming platformalarida spektral chiqishni tozalash uchun ilg'or chiziqlik usullari tashqi diapazondagi tarqoqlarni yana 15–20 dB ga kamaytiradi.
Shovqin omilidagi 2 dB ortish jammer sezgirligini 35% ga kamaytiradi, natijada zaif tahdid signallari bostirishdan qochib qolishi ehtimoli mavjud. Kam quvvatli LoRa signallarini nishonga olgan dronlarga qarshi chora tadbirlar uchun kuchaytirgichlar shovqin omilini 1,5 dB dan pastroq saqlashi kerak. Termik barqarorlik -40°C dan +55°C gacha bo'lgan haroratlarda ±0,2 dB shovqin omili doimiyligini ta'minlab, ekstremal sharoitlarda ham ishlash xususiyatini saqlab turadi.
Uch qavatli yondashuv sifatli signallarni ta'minlaydi:
Yer tekisligini bo'lish kuchlanish manbalarida noto'g'ri modulyatsiyaga olib keladigan garmonik toklarni oldini oladi, ayniqsa transport vositasidagi joy cheklangan holatlarda juda muhim.
Mobil siqish tizimlari to'g'ri ishlashi uchun ular bir vaqtning o'zida kuchli hamda kichik bo'lishi va baribir samarali bo'lishini ta'minlaydigan RF kuchaytirgichlarga ehtiyoj sezadi. Ko'pchilik muhandislar ushbu tizimlarni loyihalashda SWaP-C deb ataladigan narsaga murojaat qiladi. Bu hajm, og'irlik, quvvat va narxni anglatadi. Asosan, har bir maydonsimon ahamiyatga ega, chunki biroz ortiqcha joy yoki energiya iste'moli qo'shish tizimning haqiqiy sharoitlarda joriy etilishiga yoki etilmay qolishiga farq kiritishi mumkin. 2023-yilda mudofaa tadqiqotchilarining so'nggi hisobotiga ko'ra, siqish vositalarining deyarli uchdan ikki qismi qurilmalar SWaP xususiyatlari ruxsat beradiganidan ko'ra tezroq isishi yoki tez quvvatini yo'qotishi tufayli ishdan chiqadi. Bu shu kichik tizimlarda to'g'ri issiqlik boshqaruvining qanchalik muhim ekanligini ko'rsatadi.
O'zaro ulanish samaradorligi RF kuchaytirgichlar va uchta asosiy tizim o'rtasidagi moslikni talab qiladi:
O'rnatilgan issiqlik sensorlari va faol kuzatish yuqori ish tsikllarida nosozliklarni 38% ga kamaytiradi. Asosiy strategiyalarga quyidagilar kiradi:
Bu amaliyotlar RF kuchaytirgichlarning qattiq ish sharoitlarida 5000 soatdan ortiq davomda 90% dan ko'proq jamming samaradorligini saqlashini ta'minlaydi.
RF quvvat kuchaytirgichlari maqsadli signallarni noaniq hududlarga ta'sir qilmasdan, samarali tarzda buzish uchun ish chastotalariga va band kengligiga mos kelishi kerak.
Sozlanadigan kuchaytirgichlar keng chastota qamroviga ega bo'lib, GPS bilan boshqariladigan dronlar va 5G orqali ulangan qurilmalar kabi turli xavflarga qarshi samarali ravishda chiqish imkonini beradi va buning natijasida ishlash sifati pasaymaydi.
SWaP (O'lcham, Og'irlik, Quvvat va Narx) mobil jamming tizimlarini loyihalashda muhim rol o'ynaydi, ularning maydona, samaradorlik va maydonda uzok muddat ishlash qobiliyatini ta'minlaydi.
To'g'ri issiqlikni boshqarish mikroto'lqinli kuchaytirgichlarning isishi ortib ketishini oldini oladi va ayniqsa, kompakt mobil jamming tizimlarida barqaror ishlashini ta'minlaydi.
