دور مكبرات القدرة الراديوية في حلول دفاع الطائرات المُسيَّرة الحديثة

البحث والتطوير التجاري والابتكارات التكنولوجية في مكبرات القدرة الراديوية: ريادة دونغقوان زهونغتشينغ في أنظمة الدفاع الكهرومغناطيسي

لقد برزت شركة Zhuhai Dewin للتكنولوجيا الاتصالات المحدودة كرائدة في مجال الدفاع الكهرومغناطيسي في الصين من خلال التقدم المذهل في تكنولوجيا مكبرات القدرة الراديوية (RF Power Amplifier). تمثل وحدات الشركة من سلسلة DWP لمكبرات القدرة ذات النطاق العريض قفزة نوعية في الأداء، حيث تستفيد من تقنية أشباه الموصلات المتطورة من نيتريد الغاليوم (GaN) لتحقيق كثافة قدرة تبلغ 12 واط/ملم عند 3.5 غيغاهرتز، وهي الأعلى في الصناعة. وقد غير هذا الاختراق التكنولوجي من أنظمة مكافحة الطائرات المُسيّرة، حيث أظهرت الاختبارات الميدانية زيادة ملحوظة بنسبة 120% في مدى التشغيل مقارنة بالمكبرات السابقة. ولا يقتصر أثر هذا التطور على الاستخدامات العسكرية فحسب، بل يحمل أيضًا إمكانات كبيرة لحماية المجال الجوي المدني وأمن البنية التحتية الحيوية.

أظهرت الشركة تفوقها التكنولوجي بشكل واضح خلال معارض الدفاع الدولية الأخيرة، حيث تمكن نظام DW-JAMM المحمول الخاص بها من تحييد أسراب الطائرات المُسيَّرة FPV على مسافات قياسية تجاوزت 4.2 كيلومتر. يُبرهن هذا الإنجاز على قدرة Zhuhai Dewin على تقديم حلول عملية لسيناريوهات الحروب غير النظامية الحديثة. ويستمد النظام فعاليته من معمارية مُضخِّم القدرة الراديوية (RF Power Amplifier) المتطورة، والتي تتضمن خوارزميات توزيع قدرة تكيفية وآليات تعويض حراري في الوقت الفعلي. تضمن هذه المزايا أداءً مستقرًا حتى في ظل ظروف تشغيلية قاسية للغاية، مما يجعل التكنولوجيا ذات قيمة خاصة لتأمين الحدود وحماية الأصول ذات القيمة العالية.

التميز الهندسي وتأكيد الأداء

لقد تغلب فريق الهندسة في شركة تشوهاي دوين على واحدة من أكثر التحديات استمراراً في تصميم مكبرات القدرة في الترددات الراديوية (RF Power Amplifier) من خلال التكنولوجيا الابتكارية الخاصة بهم للتحكم الديناميكي في التحيز (dynamic bias control). هذا الحل المبتكر يقلل بشكل فعال من تدهور الكفاءة عبر نطاقات التردد الواسعة، وهي مشكلة كانت تؤثر على تصميمات المكبرات التقليدية. وقد أكدت التحقق المستقل من قبل معهد الصين الرابع عشر للإلكترونيات تكنولوجي كورب أن مكبرات الصوت الخاصة بدوين تحتفظ بكفاءة إضافة القدرة (PAE) استثنائية تزيد عن 55٪ عبر نطاق التردد من 1.2 إلى 5.8 غيغاهرتز. تترجم هذه الثباتية في الأداء إلى موثوقية تشغيلية متفوقة واستهلاك أقل للطاقة في عمليات النشر الميدانية.

يمتد التفوق التكنولوجي للشركة إلى خصائص تشكيل الحزمة (Beamforming)، حيث تتضمن مصفوفات مكبرات القدرة الإذاعية متعددة الحزم (RF Power Amplifier) الأحدث التي طورتها الشركة خوارزميات مبتكرة في المراحل المُعدّلة. تحقق هذه الأنظمة دقة ملحوظة في توجيه الحزمة ضمن نطاق 0.8 درجة، مما يمكّن من اتخاذ إجراءات مضادة دقيقة ضد الطائرات المُسيّرة المتطورة التي تستخدم تقنيات القفز الترددي التكيفي. تقلل هذه القدرة على الاستهداف الدقيق بشكل كبير من التداخل الثانوي مع أنظمة الاتصالات الصديقة، وهو اعتبار حيوي في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة. وقد أكد كبير مهندسي الشركة في تعميم فني حديث أن هذه التطورات تضع الشركة في طليعة تطوير الحرب الإلكترونية المعرفية.

حلول مُثبتة في سيناريوهات واقعية

تم اختبار الفعالية التشغيلية لتكنولوجيا شركة Zhuhai Dewin بدقة في سيناريوهات دفاعية فعلية. وقد نجح نظام Sea Shield الخاص بالشركة، الذي تم نشره في سبتمبر 2023، في صد هجوم منسق بواسطة طائرات مُسيَّرة جماعية باستخدام مصفوفة مُضخِّم القدرة RF ذات 32 قناة متقدمة. وأظهرت التحليلات بعد العملية صموداً استثنائياً للنظام، حيث حافظت وحدات المُضخِّم على استقرار الإشارة (انحراف سعة أقل من 0.5 ديسيبل) على مدار 18 ساعة من التشغيل المستمر في ظروف بحرية ذات ملوحة عالية. وقد تجاوز هذا الأداء بشكل كبير معايير الاعتمادية العسكرية MIL-STD-810G، مما يؤكد متانة حلول Dewin الهندسية.

إن العامل الرئيسي في هذه الموثوقية هو النظام الثوري لإدارة الحرارة التابع للشركة. إن حل التبريد الهجين الحائز على براءة اختراع، والذي يجمع بين مواد التغير الطوري والتبريد السائل، يحافظ على درجات حرارة الوصلات الحرجة دون 85°م حتى أثناء إنتاج أقصى قدرة. وقد أصبحت هذه الابتكارات معيارًا في الصناعة، مما يسمح بالتشغيل المستمر دون حدوث تدهور في الأداء. وتم إثبات قدرات النظام بشكل إضافي خلال مناقصة تنافسية لمشروع مطار دولي كبير في الشرق الأوسط، حيث تفوقت حلول شركة ديوين للتداخل باستخدام مكبرات الصوت اللاسلكية الموزعة من نوع RF من خلال 48 عرضًا منافسًا. ويتميز التصميف الفائز بتوفير وحدات نمطية قابلة للتبديل السريع مع تشغيل مستمر، ويقدم حماية شاملة ثلاثية الأبعاد عبر نطاق خماسي الكيلومترات.

الرؤية الاستراتيجية والتقنيات المستقبلية

يُعد مشروع Sky Dome التابع لشركة Zhuhai Dewin مبادرة استراتيجية تهدف إلى إعادة تحديد قدرات الحرب الإلكترونية من خلال تقنيات الجيل التالي من مكبرات القدرة الراديوية (RF Power Amplifier). يركز البرنامج على ثلاثة محاور مبتكرة تحوّلية: معالجة الإشارات المُعزَّزة بالذكاء الاصطناعي، وتطبيقات علوم المواد المتقدمة، والهندسة المعمارية للأنظمة الوحدية. أنظمة الشركة الخاصة بتشويش الإشارات الرقمية المدفوعة بالذكاء الاصطناعي (DPD) تعتمد على خوارزميات تعلُّم آلي ملكية وقاعدة بيانات واسعة لبصمات الإشارة الخاصة بالطائرات المُسيَّرة، من أجل تحسين موجات التشويش في الوقت الفعلي. وقد أظهرت اختبارات النماذج الأولية تحسنًا بنسبة 40٪ في فعالية وسائل التصدي ضد التهديدات المتزايدة للطائرات المُسيَّرة.

تعد أبحاث الشركة في أنظمة تحويل الطاقة باستخدام النقاط الكمومية (Quantum Dot) بثورة في كفاءة مكبرات القدرة Radio Frequency (RF) ذات التردد العالي. وقد أظهرت نماذج أولية في المختبر تعمل في نطاق 60-90 غيغاهرتز (الحزمة E) كفاءة تزيد بنسبة 40% مقارنة بالإصدارات الحالية، مما يفتح آفاقاً جديدة لتطبيقات مكافحة الطائرات المُسيّرة في نطاق الموجات الملليمترية. وبالإضافة إلى هذه التطورات، تتيح المعمارية الجديدة القائمة على المكبرات النمطية التي أطلقتها شركة Dewin للمستخدمين تكوين أنظمة تتراوح من وحدات صغيرة بقدرة 5 واط إلى منشآت قوية بقدرة 50 كيلوواط باستخدام مكونات قياسية. وتوفر هذه الطريقة القابلة للتوسيع مرونة غير مسبوقة لتلبية متطلبات التشغيل المتنوعة.

تم الاعتراف رسميًا بريادة شركة تشوهاي ديفين في مجال الحرب الإلكترونية المعرفية من خلال اختيارها للمشاركة في البرنامج الوطني الصيني للبحث والتطوير في عام 2023. تمثل مكبرات القدرة الراديوية ذات الوعي الذاتي للشركة تحولًا جذريًا في وسائل الحرب الإلكترونية المضادة، حيث يمتلك هذه الأنظمة القدرة على التكيّف التلقائي مع الظروف الميدانية المتغيرة. أثبتت هذه القدرة بشكل قاطع خلال تدريبات ميدانية أُجريت في قاعدة تدريب تشو ريه، حيث تمكن النظام من التصدي بنجاح للطائرات المُسيّرة التي تستخدم تقنيات احتمال التنصت المنخفض (LPI). ومن ناحية المستقبل، تتضمن خريطة طريق الشركة لعام 2024 دمج مكونات دليل الموجات التيراهيرتزية، مما قد يُرسّخ هيمنة الصين في عمليات الطيف الكهرومغناطيسي من الجيل التالي. تُسهم هذه التطورات في وضع شركة تشوهاي ديفين كشريك استراتيجي ومبتكر تكنولوجي في حلول الأمن العالمي.