بیا یه خبر جالب از چین برات بگم که واقعاً می‌تونه یه بازی رو تو حوزه جنگ الکترونیک عوض کنه! دانشمندای چینی یه لوله خلا فوق‌العاده کوچیک ساختن که اندازه‌ش تقریباً مثل یه هفت‌تیره. جالب‌تر این که قدرتش اندازه لوله‌های بزرگ غربیه، ولی ارتفاعش حتی نصف اونا هم نیست! دقیق‌تر بخوام بگم، این لوله فقط ۲۰ میلیمتر (یعنی حدود ۰.۸ اینچ) ارتفاع داره، در حالی که مدل‌های مشابه غربی خیلی بزرگ‌ترن.
حالا اصلاً این “لوله خلا” چی هست؟ لوله خلا یا همون TWT (مخفف Traveling-Wave Tube)، یه جور قطعه الکترونیکی خیلی خاصه که برای تقویت سیگنال‌های فرکانس رادیویی (RF) تو محدوده مایکروویو استفاده می‌شه. مایکروویو همون امواجیه که تو شبکه‌های راداری و ارتباطات ماهواره‌ای و مشابه این‌ها کاربرد داره. TWT همونطور که از اسمش معلومه، با موج سوار می‌شه و تقویتش می‌کنه! کل کارش اینه که با یه پرتو الکترونی تو تمام طول خودش واکنش نشون می‌ده و همین باعث می‌شه پهنای باند خیلی خوبی داشته باشه.
تا حالا یکی از مشکلات اساسی این بوده که لوله‌های TWT بزرگ و جاگیر بودن و بشه صدها یا هزار تا ازشون رو تو یه سیستم راداری جاسازی کرد، کلی دردسر داشت. اما با خلاقیت چینی‌ها، این لوله جدید کوچیک‌تر و قوی‌تره و واقعاً داره بازی رو عوض می‌کنه. نکته فنی هم اینه که این لوله تو باند X-Ku کار می‌کنه (یه جور بازه خاص فرکانسی برای ارتباطات و رادار که از ۸ تا ۱۸ گیگاهرتز رو شامل می‌شه) و بالای ۵۰۰ وات خروجی داره! همه اینا با سیم‌های خیلی باریک و جمع و جور ممکن شده.
یه توضیح رفیقونه: سیستم‌‌های راداری نسل جدید که به اسم “آرایه‌های فازی” هم شناخته می‌شن (یعنی مجموعه‌ای از آنتن‌ها که با هم کار می‌کنن و خیلی دقیق جهت‌دهی می‌کنن)، عموماً نیاز دارن صدها تا هزار تا المان داشته باشن. پس اندازه و وزن این قطعات تاثیر خیلی زیادی تو کارایی و قابلیت حمل اون سیستم داره. هرچی قطعه‌ها کوچیک‌تر، سبک‌تر و کم‌مصرف‌تر باشن، هم دقت آنتن‌ها بیشتره، هم حمل کل سیستم راحت‌تر و انعطاف‌پذیرتر می‌شه.
بیاین یه کم در مورد خود ساختار TWT حرف بزنیم: این لوله یه شکل استوانه‌ای داره که توش تفنگ الکترونی وجود داره! تفنگ الکترونی تقریباً مثل همون چیزی هست که بارهای منفی (یعنی الکترون‌ها) رو شلیک می‌کنه. دستگاه همچنین صفحات آند، سیم‌پیچ حلزونی (helix) و یه جمع‌کننده داره. سیگنال ورودی RF از یه طرف سیم‌پیچ وارد می‌شه و سیگنال تقویت‌شده از طرف دیگه خارج می‌شه.
یه توضیح کوچیک دیگه: برای این که پرتو الکترونی و موج رادیویی درست با هم تعامل کنن و مدت بیشتری کنار هم بمونن، باید سرعتشون تقریباً مشابه باشه. اما سرعت موج خیلی بیشتره (همون سرعت نور!)، پس با یه ساختار خاص به اسم “slow-wave structure” (مثل همین سیم‌پیچ حلزونی یا cavity)، سرعت موج رو کم می‌کنن تا با پرتو الکترون هماهنگ شه.
این نوآوری توسط تیمی به ریاست دکتر Shi Xuechun در موسسه Beijing Vacuum Electronic Research Institute که زیر مجموعه گروه فناوری الکترونیک چین هست، ساخته شده. مقاله مربوط به این کار هم تو یه ژورنال تخصصی به اسم Vacuum Electronics منتشر شده. توش گفتن که الان دیگه TWTهای ساخت داخل چین از نظر پهنای باند، قدرت خروجی و راندمان یه سر و گردن بالاتر رفتن.
دکتر شی و همکاراش می‌گن وقتی این TWT کوچیک رو با آنتن‌های پیشرفته آرایه‌ای کنار هم بذاری، توان رادارهای پدافند هوایی و موشکی هم تو برد، هم دقت واقعاً می‌ره بالا. از طرف دیگه، تاثیری که تو اختلال و جنگ الکترونیک می‌ذاره هم فوق‌العاده می‌شه؛ یعنی به راحتی می‌تونه چند تا موج مختلف رو بصورت همزمان مختل یا کنترل کنه.
یه آمار با حال هم واسط بگم: این لوله جدید فقط ۱۸۵ میلیمتر طول، ۳۰ میلیمتر عرض و ۲۰ میلیمتر ضخامتشه و بیش از ۵۴۹ وات خروجی، ۲۶ دسی‌بل تقویت و راندمان دینامیک بالای ۹۷٪ رو تو کل باند ارائه می‌ده. واقعاً عددهاش خیره‌کنندس!
در مجموع، به خاطر این نوآوری چین احتمالاً حسابی جای خودش رو تو حوزه جنگ الکترونیک و رادارها محکم‌تر می‌کنه، مخصوصاً تو شرایطی که درگیری و رقابت نظامی بیشتر شده. حالا دیگه TWT به اندازه یه هفت‌تیر تو جیبته و آماده عمل! 😉
منبع: +
