عشر مزايا لرقائق GaN في الوحدات المضادة للطائرات بدون طيار

لماذا رقائق GaN فجأة في كل مكان في الأنظمة المضادة للطائرات بدون طيار؟ لأنها صغيرة وقوية ومصممة للتعامل مع أقصى الحدود - وهو بالضبط ما تتطلبه التكنولوجيا الحديثة لمكافحة الطائرات بدون طيار. بعد العمل على العديد من عمليات النشر الدفاعية للطائرات بدون طيار، رأيت عن كثب كيف أن أشباه الموصلات من نيتريد الغاليوم (GaN) تعيد تشكيل كيفية التشويش على الطائرات بدون طيار المارقة وتعطيلها والتحكم فيها. دعونا نستعرض أهم 10 أسباب تجعل من GaN أداة تغيير قواعد اللعبة التي كنا ننتظرها جميعاً.

1. كثافة طاقة عالية: أقصى إنتاجية في أقل مساحة ممكنة

تخيّل توفير 20 واط/سم مكعب - خمسة أضعاف السيليكون التقليدي. هذا ما تقدمه GaN. في الميدان، هذا يعني أنه يمكننا تجميع المزيد من القوة في وحدة أصغر. نجحت إحدى منصاتنا الحديثة لمكافحة التشويش على الطائرات بدون طيار، المزودة بمضخمات GaN، في تعطيل طائرات بدون طيار على بعد 5 كيلومترات - وهو أمر لا يمكن للتكنولوجيا القديمة أن تنجح فيه دون أن ترتفع درجة حرارتها أو تتضخم.

الميزة الواقعية: توفر الوحدة الأصغر حجمًا ذات كثافة طاقة أعلى للجنود وقوات إنفاذ القانون أدوات أكثر قابلية للنقل وأطول مدى دون الحاجة إلى جر شاحنة محملة بالأجهزة.

2. كفاءة عالية: إهدار أقل، نفايات أكثر

في النطاق 5.8 جيجا هرتز - حيث تعمل معظم الطائرات بدون طيار - توفر شبكة الجاذبية الأرضية ما يصل إلى 851 تيرابايت 3 تيرابايت كفاءة إضافية. هذه قفزة كبيرة في استخدام طاقة الترددات الراديوية. تعني الطاقة الأقل المفقودة كحرارة وقت تشغيل أطول للأنظمة التي تعمل بالبطاريات وحاجة أقل للبنية التحتية للتبريد.

الوجبات الجاهزة: عندما تقوم بتشغيل وحدات متنقلة مضادة للطائرات بدون طيار بطاقة محدودة، فإن GaN يساعدك على احتساب كل واط.

3. أداء واسع النطاق الترددي: مصممة للواقع القاسي

تزدهر GaN حيث يفشل السيليكون. بفضل فجوة نطاق عريضةفهي تتعامل مع الفولتية الأعلى ودرجات الحرارة الأعلى والترددات الأعلى بسهولة. وهذا ما يجعل الأنظمة القائمة على GaN مثالية لظروف ساحة المعركة أو المناطق الصناعية أو القواعد على ارتفاعات عالية حيث تكون الفوضى الكهرومغناطيسية هي القاعدة.

نظرة ثاقبة لحالة الاستخدام: في قاعدة جبلية فوق 3,000 متر في التبت، كنا بحاجة إلى معدات لا تموت في البرد أو تنخفض تحت ضغط الجهد الكهربائي. اجتازت GaN الاختبار بنجاح.

4. استجابة ممتازة عالية التردد: أسرع من التهديد

تتحرك الطائرات بدون طيار بسرعة - والـ GaN يتحرك بسرعة أكبر. مع التبديل عالي السرعة والحد الأدنى من الخسارة عند الترددات العالية، يمكن للوحدات المضادة للطائرات بدون طيار القائمة على الغاليوم (GaN) معالجة الإشارات بشكل أسرع وبوضوح أكبر، مما يحسن من الكشف والاستهداف.

مكافأة إضافية: يمكننا تقليص حجم المكونات السلبية، مثل وحدة كيدا المضادة للطائرات بدون طيارمما يحافظ على البصمة الكلية مدمجة.

5. مضاد التداخل الديناميكي: تحكم أكثر ذكاءً في الطاقة

باستخدام الخوارزميات الذكية ومضخمات الترددات اللاسلكية القائمة على GaN، يمكن للأنظمة ضبط طاقتها ديناميكيًا بناءً على مسافة الطائرة بدون طيار أو الظروف الكهرومغناطيسية. وهذا أمر بالغ الأهمية في الحرب. على سبيل المثال، خلال تدريب على الحدود بين الهند وباكستان، واجهت وحدتنا تشويشاً نشطاً من طائرات الحرب الإلكترونية. قامت وحدة GaN بتكييف مستويات الإخراج أثناء الطيران وحافظت على وظيفتها دون ارتفاع درجة الحرارة أو فقدان القفل.

خلاصة القول: إن GaN ليس قوياً فحسب، بل إنه ذكي.

6. تغطية واسعة النطاق: وصول أكبر بـ 3 أضعاف

مع GaN، قمنا بزيادة مسافات التداخل من مئات الأمتار إلى عدة كيلومترات. ومن خلال زيادة طاقة الخرج إلى مئات الواط، أصبحت الوحدة الواحدة تغطي الآن ثلاثة أضعاف المساحة مقارنة بالأنظمة القديمة القائمة على السيليكون.

التأثير التكتيكي: تقوم وحدة واحدة الآن بالدفاع عن محيط قاعدة عسكرية كاملة دون الحاجة إلى معززات متسلسلة.

7. إدارة حرارية ممتازة: لا انصهار تحت الضغط

دعونا نواجه الأمر - الطاقة تولد الحرارة. لكن رقائق GaN مثل CoolGaN من إنفينيونمع التغليف المثبت على السطح، تبدد الحرارة بشكل أفضل بكثير من التصميمات التقليدية. وهذا يعني أداءً أكثر موثوقية أثناء المهام الممتدة وعدد أقل بكثير من حالات الإغلاق الحراري.

ما رأيته: في عمليات النشر الصحراوية حيث تخبز الشمس الأجهزة طوال اليوم، تستمر معدات GaN في العمل بينما تحتاج الأنظمة القديمة إلى مراوح وظل وصلاة.

8. مدمجة وخفيفة الوزن: مصممة للتنقل

بفضل كثافة الطاقة العالية ومتطلبات التبريد الأقل, الوحدات التي تعمل بال GaN أخف وزناً وأصغر حجماً بشكل ملحوظ. وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة لصائدي الطائرات بدون طيار أثناء التنقل، خاصةً في سيناريوهات قوات التدخل السريع في المناطق الحضرية أو سيناريوهات الطوارئ.

السيناريو: تم تخفيض وزن جهاز التشويش المحمول على الظهر الذي اختبرناه العام الماضي والذي يبلغ وزنه 12 كجم إلى 4 كجم عندما تحولنا إلى GaN. وهذا يعني مزيداً من المرونة للدوريات الراجلة وأجهزة التشويش المثبتة على الطائرات بدون طيار.

9. الموثوقية العالية: المرونة في مواجهة الفوضى

تصميم GaN تتيح تحكماً قوياً في البوابة ومقاومة للاختلال الناجم عن الضوضاء. وبفضل جهد البوابة المستقر والعزل الكهربائي المتكامل، فإن الرقائق صلبة في ظل كل من التبديل الصلب واللين. إنها موثوقة، والموثوقية هي ما يحافظ على سلامة الفرق في السيناريوهات غير المتوقعة.

الميزة التشغيلية: وقت تعطل أقل. عمليات استبدال ميدانية أقل. ثقة أكبر في المهمة.

10. تكاملية ممتازة: المستقبل وحدات نمطية

يمكن لمفاتيح GaN ومحركاتها ومضخمات الصوت ومضخمات الصوت أن تعيش جميعها على نفس الركيزة. وهذا يفتح الباب أمام الحلول المتكاملة التي تجمع بين الرادار والترددات اللاسلكية وحتى الوحدات البصرية في وحدة واحدة مدمجة.

لقد جربنا هذا: دمجت وحدة النموذج الأولي الخاصة بنا تشويش الترددات اللاسلكية مع التتبع البصري وحتى مستشعر LiDAR. تتسع في صندوق السيارة - وتعمل عبر ثلاث فئات من الطائرات بدون طيار.

أفكار أخيرة: GaN ليس المستقبل - بل هو الحاضر

بعد اختبار كل وحدة ترددات لاسلكية تقريباً في السوق، يمكنني القول بثقة أن رقائق GaN ليست أفضل فحسب - بل إنها تعيد تعريف ما هو ممكن في الحرب المضادة للطائرات بدون طيار. سواء كنت تصمم دفاعاً محيطياً، أو أدوات تشويش متنقلة، أو وحدات اعتراض محمولة جواً، فإن GaN يوفر ثلاثية: الطاقة والموثوقية والكفاءة.

إذا كنت لا تزال تعتمد على وحدات السيليكون القديمة لعمليات مكافحة الطائرات بدون طيار، فأنت متأخر بالفعل.

هل أنت مستعد للترقية أو تبحث عن تصميم نظام مخصص؟ يسعدني أن أشاركك التصميمات المرجعية الواقعية ومقاييس الأداء. فقط اسأل.