Čínski vedci prišli s prelomovou novinkou, ktorá môže zásadne zmeniť podobu elektronického boja aj fungovanie radarových a komunikačných systémov. V laboratóriu v Pekingu sa im podarilo vyvinúť miniatúrnu elektronkovú trubicu (TWT), ktorá má rozmery približne ako pištoľ, no dokáže vyvinúť výkon, ktorý ďaleko prevyšuje súčasné západné modely, píše Interesting Engineering.

Západ zaostáva

TWT je špeciálny typ elektrónky určený na zosilňovanie vysokofrekvenčných rádiových signálov v mikrovlnnom pásme. Využíva interakciu medzi elektrónovým lúčom a elektromagnetickým poľom po celej dĺžke trubice, čo zaručuje široké pásmo a vysokú kvalitu signálu. Takéto riešenie sa bežne uplatňuje v radaroch, satelitných spojeniach či mikrovlnných komunikačných linkách, avšak ich veľkosť bola doteraz zásadným problémom pri integrácii do moderných fázovaných anténnych polí.

Inžinieri z Beijing Vacuum Electronic Research Institute dokázali zmenšiť vysokovýkonnú trubicu pre pásmo X-Ku na výšku iba 20 milimetrov. To je menej než polovica oproti porovnateľným západným konštrukciám, pričom jej výkon narástol. Nový model dosahuje zosilnenie signálu v rozsahu od 8 do 18 gigahertzov s výstupom presahujúcim 500 wattov, a to vďaka tenkým špirálovým vodičom uloženým v kompaktnom valcovom tele.

Konštrukčne ide o valcovú štruktúru obsahujúcu elektrónovú zbraň vytvárajúcu katódu, anódové platne, špirálu a zberač. Na jeden koniec špirály sa privádza vstupný RF signál a na druhom konci sa odoberá zosilnený výstup. Aby sa predĺžila interakcia lúča elektrónov s poľom, využíva sa takzvaná spomaľovacia štruktúra, ktorá znižuje rýchlosť elektromagnetickej vlny tak, aby sa približovala rýchlosti elektrónového lúča. Najčastejšie sa používa špirála alebo vlnovodná dutina, čo je aj prípad tejto novinky.

Technologický skok

Podľa autorov výskumu sa podarilo dosiahnuť výrazné zlepšenia v šírke pásma, účinnosti a výkonovom výstupe domácich miniatúrnych TWT trubíc. Rozmery novej jednotky sú 185 x 30 x 20 milimetrov, pričom poskytuje viac než 549 wattov výkonu, 26 decibelov zosilnenia a dynamickú účinnosť prenosu lúča presahujúcu 97 percent v celom pracovnom rozsahu.

Gemini

Shi zdôraznil, že spojením tejto technológie s vysokoziskovými širokopásmovými fázovanými anténami sa významne rozširuje detekčný dosah a presnosť systémov protivzdušnej a protiraketovej obrany. Rovnako sa zvyšuje schopnosť rušenia a operačný dosah viacnásobne lúčových elektronických bojových systémov. Dôležitým aspektom je aj jednoduchšia integrácia, fázované antény pozostávajú zo stoviek až tisícov prvkov, a práve veľkosť jednotlivých zosilňovacích modulov výrazne ovplyvňuje celkovú hmotnosť, výkon aj prispôsobivosť systému.

Nový čínsky TWT tak predstavuje technologický skok, ktorý môže v blízkej budúcnosti posilniť vojenské kapacity Pekingu a zároveň ukazuje, že miniaturizácia kľúčových komponentov otvára cestu k efektívnejším a výkonnejším radarovým a komunikačným riešeniam.

Čítajte viac z kategórie: Novinky