نقش تقویت‌کننده‌های توان RF در راهکارهای دفاعی مدرن پهپاد

تحقیق و توسعه (R&D) در صنعت و فناوری تقویت‌کننده‌های توان RF: رهبری ژو های دووین در سیستم‌های دفاع الکترومغناطیسی

شرکت تکنولوژی ارتباطات ژوهای دووین به عنوان یکی از پیشروان برجسته در بخش دفاع الکترومغناطیسی چین، با دستاوردهای نوآورانه در فناوری تقویت‌کننده قدرت RF مطرح شده است. ماژول‌های تقویت‌کننده قدرت پهنای باند سری DWP این شرکت، گامی کیفی در عملکرد به شمار می‌روند که با استفاده از فناوری پیشرفته نیترید گالیوم (GaN) توانسته‌اند به چگالی توان 12 وات/میلی‌متر در فرکانس 3.5 گیگاهرتز دست یابند که این مقدار بهترین مقدار گزارش شده در صنعت است. این دستاورد فناورانه سیستم‌های مقابله با پهپادها را دگرگون کرده است؛ آزمایش‌های میدانی افزایش 120 درصدی در برد عملیاتی را نسبت به تقویت‌کننده‌های نسل قبلی نشان داده‌اند. پیامدهای این پیشرفت تنها به کاربردهای نظامی محدود نمی‌شود و می‌تواند به حفاظت از فضای هوایی غیرنظامی و امنیت زیرساخت‌های حیاتی کمک کند.

برتری فناوری این شرکت به‌خوبی در جریان نمایشگاه‌های دفاعی بین‌المللی اخیر به اثبات رسید، جایی که سیستم جامر قابل حمل DW-JAMM آنها به‌صورت موفقیت‌آمیزی حملات گله پهپادهای FPV را در فواصل بیش از ۴٫۲ کیلومتر خنثی کرد. این دستاورد برجسته، قابلیت شرکت ژو های دووین را در تأمین راه‌حل‌های عملیاتی برای سناریوهای جنگ غیرمتقارن مدرن برجسته می‌کند. اثربخشی این سیستم از معماری پیشرفته تقویت‌کننده توان RF آن ناشی می‌شود که شامل الگوریتم‌های توزیع توان انطباقی و مکانیزمهای جبران حرارتی در زمان واقعی است. این ویژگی‌ها عملکرد پایدار را حتی در شرایط اکسترم عملیاتی تضمین می‌کنند و این فناوری را به‌ویژه برای امنیت مرزها و حفاظت از دارایی‌های با ارزش بالا بسیار ارزشمند می‌کنند.

برتری مهندسی و اعتبارسنجی عملکرد

تیم مهندسی Zhuhai Dewin با استفاده از فناوری نوآورانه کنترل بایاس دینامیکی، یکی از چالش‌های پایدار در طراحی تقویت‌کننده‌های قدرت RF را به‌خوبی حل کرده است. این راهکار مالکیتی به‌طور مؤثر از کاهش بازدهی در محدوده‌های وسیع فرکانسی می‌کاهد، مشکلی که طراحی‌های مرسوم تقویت‌کننده را درگیر کرده بود. تأیید مستقل از سوی مؤسسه چهاردهم تحقیقات گروه هواهای الکترونیک چین نشان داد که تقویت‌کننده‌های Dewin بازدهی اضافه شده توان (PAE) برجسته‌ای بالای ۵۵ درصد را در کل محدوده ۱٫۲ تا ۵٫۸ گیگاهرتز حفظ می‌کنند. این ثبات عملکرد به قابلیت اطمینان بهتر در بهره‌برداری و کاهش مصرف انرژی در پیاده‌سازی‌های میدانی منجر می‌شود.

رهبری فناورانه شرکت در زمینه تولید توان (beamforming) گسترش یافته است، به‌گونه‌ای که آخرین آرایه‌های تقویت‌کننده توان RF با چندین پرتوی (multi-beam) آن، الگوریتم‌های جبران‌سازی فاز اختراعی را در خود دارد. این سیستم‌ها دقت بسیار بالایی در هدایت پرتوها با انحرافی درون 0.8 درجه فراهم می‌کنند و این امکان را فراهم می‌کند تا اقدامات مقابله‌ای دقیقی علیه پهپادهای پیشرفته‌ای که از تکنیک‌های جهش فرکانسی تطبیقی استفاده می‌کنند، انجام شود. این قابلیت هدف‌گیری دقیق، تداخل جانبی با سیستم‌های ارتباطی دوستانه را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد که یک عامل بحرانی در محیط‌های الکترومغناطیسی پیچیده محسوب می‌شود. مدیر فناوری اطلاعات شرکت ژو های دی‌وین در دیدارهای فنی اخیر تأکید کرد که این دستاوردها شرکت را در صدر توسعه جنگ الکترونیک شناختی قرار می‌دهد.

راهکارهای اثبات‌شده در شرایط واقعی

اثربخشی عملیاتی فناوری شرکت ژو های دووین در شرایط دفاعی واقعی به‌خوبی آزمایش شده است. سیستم Sea Shield این شرکت که در سپتامبر 2023 مستقر شد، به‌صورت موفقیت‌آمیزی یک حمله گروهی از پهپادها را با استفاده از ماتریس پیشرفته تقویت‌کننده توان RF 32 کاناله خود دفع کرد. تحلیل پس از عملیات نشان داد که استحکام بسیار بالای سیستم، ماژول‌های تقویت‌کننده در شرایط دریایی با شوری بالا تا 18 ساعت به‌طور مداوم پایداری سیگنال (انحراف دامنه کمتر از 0.5 دسی‌بل) حفظ کردند. این عملکرد به‌طور قابل‌توجهی از استانداردهای قابلیت اطمینان نظامی MIL-STD-810G فراتر رفت و استحکام راهکارهای مهندسی دووین را تأیید کرد.

یک عامل کلیدی در این قابلیت اطمینان، سیستم مدیریت حرارتی انقلابی شرکت است. راهکار خنک‌کننده هیبریدی اختراعی آنها که از مواد تغییر فازی با خنک‌کنندگی مایع ترکیب می‌کند، دمای اتصالات حیاتی را حتی در حین خروجی حداکثر توان، پایین‌تر از 85 درجه سانتی‌گراد حفظ می‌کند. این نوآوری به یک معیار مرجع در صنعت تبدیل شده است و عملکرد پایدار را بدون کاهش کارایی امکان‌پذیر کرده است. قابلیت‌های این سیستم در یک مناقصه رقابتی برای یک فرودگاه بین‌المللی بزرگ در خاورمیانه نیز به‌خوبی نمایان شد که در آن راهکار مهار کننده تقویت‌کننده RF توزیع‌شده شرکت دووین، 48 پیشنهاد رقیب دیگر را شکست داد. طراحی برنده دارای پشتیبانی ماژولی تعویض‌پذیر در حین کار و پوشش کامل حفاظت سه‌بعدی در یک شعاع پنج کیلومتری است.

چشم‌انداز استراتژیک و فناوری‌های آینده

پروژه سقف بلند شرکت ژو های دووین نمایانگر یک اقدام استراتژیک برای بازتعریف توانایی‌های جنگ الکترونیک از طریق فناوری‌های تقویت‌کننده توان RF نسل بعدی است. این برنامه بر سه بردار نوآوری متحول‌کننده تمرکز دارد: پردازش سیگنال مبتنی بر هوش مصنوعی، کاربردهای فناوری مواد پیشرفته، و معماری‌های سیستمی مدولار. سیستم‌های دیجیتال پردازش سیگنال مبتنی بر هوش مصنوعی این شرکت از الگوریتم‌های یادگیری ماشین مالکیتی و یک پایگاه داده گسترده از امضاهای سیگنال پهپادها برای بهینه‌سازی امواج مزاحم در زمان واقعی استفاده می‌کنند. آزمایش‌های اولیه از نمونه‌های اولیه نشان داده است که اثربخشی اقدامات مقابله‌ای نسبت به تهدیدات پهپادی در حال تحول ۴۰ درصد بهبود یافته است.

تحقیقات شرکت در زمینه سیستم‌های تبدیل انرژی نقطه کوانتومی، امکان ایجاد تحول در راندمان تقویت‌کننده‌های توان RF با فرکانس بالا را فراهم می‌کند. نمونه‌های آزمایشگاهی که در باند E در محدوده فرکانسی 60-90 گیگاهرتز کار می‌کنند، کارایی 40 درصدی بیشتری نسبت به مدل‌های تولیدی فعلی نشان داده‌اند و این امر امکانات جدیدی را برای کاربردهای موج میلی‌متری در دستگیری پهپادها فراهم می‌کند. در کنار این دستاوردها، معماری جدید تقویت‌کننده‌های ماژولار دووین امکان پیکربندی سیستم‌هایی از واحدهای کوچک 5 واتی تا نصب‌های قدرتمند 50 کیلوواتی را با استفاده از بلوک‌های استاندارد فراهم می‌کند. این رویکرد مقیاس‌پذیر، انعطاف‌پذیری بی‌سابقه‌ای را برای الزامات عملیاتی متنوع فراهم می‌کند.

رہبری Zhuhai Dewin در جنگ الکترونیکی شناختی به‌صورت رسمی از طریق انتخاب آن برای برنامه تحقیقات ملی چین در سال 2023 به اثبات رسید. تقویت‌کننده‌های توان رادیویی خودآگاه شرکت، نشان‌دهنده یک تغییر عهدی در اقدامات الکترونیکی ضد دشمن است که قادر به تطبیق خودکار با شرایط متغیر میدان نبرد هستند. این قابلیت به‌خوبی در تمرینات زنده در پایگاه تمرینی Zhurihe نشان داده شد، جایی که سیستم‌ها به‌صورت موفقیت‌آمیزی با پهپادهایی که از تکنیک‌های احتمال کم دریافت (LPI) استفاده می‌کردند، مقابله کردند. به نظر می‌رسد که در آینده، مسیر تکنولوژیکی شرکت برای سال 2024، ادغام اجزای راهنمای موج تراهرتزی را در بر می‌گیرد که می‌تواند به چین اجازه دهد در عملیات آینده نسل جدید طیف الکترومغناطیسی، مسلط باشد. این دستاوردها Zhuhai Dewin را به عنوان یک نوآور فناوری و همراه استراتژیک در راه‌حل‌های امنیتی جهانی مطرح می‌کند.