ຕໍ່ກັບພື້ນຫລັງຂອງເສດຖະກິດລະດັບຄວາມສູງທີ່ຕໍ່າລົງມາຢ່າງເຕັມຮູບແບບ, ຍານຍົນບໍ່ມີຄົນຂັບ (UAVs) ບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງຮາດແວບິນທີ່ໂດດດ່ຽວເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ໄດ້ພັດທະນາໄປສູ່ໂນດເຄື່ອນທີ່ອັດສະລິຍະທາງອາວະກາດທີ່ປະສົມປະສານການຕິດຕໍ່ສື່ສານຂັ້ນສູງ, ການນຳທາງ ແລະການຄວບຄຸມໄລຍະໄກ (CNR). ດ້ວຍການນຳໃຊ້ eVTOLs (ຍົນຂຶ້ນ-ລົງ ແລະ ຍົນ) ທີ່ແຜ່ຫຼາຍ ແລະ UAV ລະດັບອຸດສາຫະກຳໃນສະຖານະການຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການຂົນສົ່ງໃນຕົວເມືອງ, ການກວດກາສາຍໄຟ ແລະ ການກູ້ໄພສຸກເສີນ, ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ສູງຈາກແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າແມ່ນມີຄວາມຊັບຊ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນ.
ໃນຖານະທີ່ເປັນການໂຕ້ຕອບທີ່ສໍາຄັນລະຫວ່າງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າແລະຄວາມຖີ່ວິທະຍຸທາງຫນ້າ, ຄຸນນະພາບຂອງການອອກແບບເສົາອາກາດກໍານົດຂອບເຂດການສື່ສານ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຕໍາແຫນ່ງແລະຄວາມສາມາດຄວາມປອດໄພຂອງລະບົບທັງຫມົດ. ບົດຄວາມນີ້ຈະສະຫນອງການວິເຄາະຄວາມເລິກກ່ຽວກັບການທ້າທາຍທາງດ້ານວິຊາການໃນປະຈຸບັນ, ການແກ້ໄຂຕົ້ນຕໍແລະທ່າອ່ຽງໃນອະນາຄົດໃນສາມພື້ນທີ່ສໍາຄັນ - ການສົ່ງວິດີໂອ, ການນໍາທາງແລະມາດຕະການຕ້ານການ - ຈາກທັດສະນະຂອງວິສະວະກອນເສົາອາກາດມືອາຊີບ.
ການສົ່ງຮູບພາບທີ່ມີຄວາມຄົມຊັດສູງ, ມີຄວາມໜຽວຕ່ຳແມ່ນເປັນຈຸດໃຈກາງຂອງການປະຕິບັດງານຂອງຍານຍົນບໍ່ມີຄົນຂັບ (UAVs). ໃນປັດຈຸບັນ, ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການຖ່າຍທອດວິດີໂອ 4K / 8K ຄວາມລະອຽດສູງແລະຫຼາຍຊ່ອງທາງຂອງຂໍ້ມູນເຄືອຂ່າຍດິຈິຕອນແລະອັດສະລິຍະເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ອງການທີ່ສຸດກ່ຽວກັບສາຍອາກາດສົ່ງວິດີໂອ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ພວກເຂົາ 'ໄດ້ຮັບສູງ, ແບນວິດກວ້າງແລະຫນາແຫນ້ນ'.
1.1 ເທັກໂນໂລຍີຫຼາຍແຖບ ແລະ Ultra-wideband (UWB).
UAVs ແບບດັ້ງເດີມໂດຍປົກກະຕິຈະໃຊ້ເສົາອາກາດແຍກຕ່າງຫາກສໍາລັບແຖບຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ເຊັ່ນ: ເຄືອຂ່າຍທີ່ອຸທິດຕົນຂອງລັດຖະບານ 1.4 GHz ແລະແຖບອຸດສາຫະກໍາ 2.4 GHz / 5.8 GHz). ການອອກແບບ 'ໜຶ່ງຄວາມຖີ່, ສາຍອາກາດໜຶ່ງ' ບໍ່ພຽງແຕ່ໃຊ້ພື້ນທີ່ໜ້າດິນຫຼາຍພໍສົມຄວນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາການລົບກວນ intermodulation ຮຸນແຮງ (PIM) ແລະຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (EMC) ເນື່ອງຈາກເສົາອາກາດຕັ້ງຢູ່ໃກ້ກັນເກີນໄປ.
ທ່າອ່ຽງທີ່ເດັ່ນຊັດໃນວິສະວະກໍາເສົາອາກາດທີ່ທັນສະໄຫມແມ່ນການຮັບຮອງເອົາການອອກແບບ fractal Ultra-Wideband (UWB) ຫຼືຫຼາຍໂຫມດ, ຫຼາຍຄວາມຖີ່ຂອງເຕັກໂນໂລຊີເສົາອາກາດຮ່ວມກັນ.
ເສົາອາກາດ Fractal: ໂດຍການນໍາໃຊ້ຄວາມຄ້າຍຄືກັນຂອງຕົນເອງຂອງ fractal geometric, ເສົາອາກາດ resonates ພ້ອມໆກັນໃນທົ່ວແຖບຄວາມຖີ່ຂອງຫຼາຍ discrete, ດັ່ງນັ້ນການທົດແທນສາມຫນ່ວຍເສົາອາກາດທີ່ກໍານົດໄວ້ກ່ອນຫນ້ານີ້ກັບຫນ່ວຍດຽວ.
Multi-layer Low-Temperature Low-Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) ປະສົມປະສານ: ໂດຍການລວມຕົວ multiplexer ແລະເສົາອາກາດພາຍໃນ RF front-end, ການກັ່ນຕອງ, ການຈັບຄູ່ impedance ແລະອົງປະກອບ radiating ແມ່ນລວມເຂົ້າກັນເປັນຫນ່ວຍດຽວ, ການຫຼຸດຜ່ອນການໂຫຼດເທິງເຮືອຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການປະນີປະນອມການກໍານົດຄ່າທາງອາກາດຂອງຍານພາຫະນະທາງອາກາດທີ່ບໍ່ມີຄົນຂັບ (UAVs) ແລະເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການລາກທາງອາກາດ, ເຕັກໂນໂລຢີເສົາອາກາດທີ່ສອດຄ່ອງແມ່ນປ່ຽນແທນສາຍອາກາດ whip ພາຍນອກຢ່າງໄວວາ.
ໂດຍການເຊື່ອມໂຍງໂດຍກົງແລະ discreetly microstrip patch arrays ແລະວົງຈອນພິມທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (FPC) ເສົາອາກາດເຂົ້າໄປໃນຂອບຊັ້ນນໍາຂອງປີກຂອງ drone, ເຄື່ອງມືລົງຈອດຫຼືພາຍໃນຂອງ fuselage ປະກອບ, ການຕິດຕັ້ງ ' seamless ' ແມ່ນບັນລຸໄດ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການອອກແບບທີ່ສອດຄ່ອງມັກຈະຖືກຈໍາກັດໂດຍ curvature ຂອງ airframe, ຊຶ່ງສາມາດນໍາໄປສູ່ການບິດເບືອນຂອງຮູບແບບລັງສີ. ວິສະວະກອນກໍາລັງແນະນໍາ metamaterials ເພື່ອຈັດການຄື້ນຟອງພື້ນຜິວ, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າເສົາອາກາດຮັກສາວົງກົມ omnidirectional ທີ່ດີເລີດແລະລັກສະນະຂອງ polarization ເປັນວົງເຖິງແມ່ນວ່າໃນໄລຍະການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນທັດສະນະຂອງ airframe (ເຊັ່ນ: ການດໍານ້ໍາຫຼືການຫັນມຸມສູງ), ດັ່ງນັ້ນປະສິດທິພາບສະກັດກັ້ນການຈີກຂາດຮູບພາບຫຼື flickering ໃນການສົ່ງວິດີໂອທີ່ເກີດຈາກຜົນກະທົບ multipath.
2. ເທັກໂນໂລຍີເສົາອາກາດນໍາທາງ UAV: ຄວາມຊັດເຈນສູງຂອງລະບົບທົ່ວລະບົບ ແລະ RF Front-end Interference Resistance
ລະບົບນໍາທາງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ 'ຕາ' ຂອງ UAV. ບໍ່ວ່າຈະເປັນ UAV ອຸດສາຫະກໍາທີ່ປະຕິບັດການກວດກາອັດຕະໂນມັດໃນລະດັບ centtimetre ຫຼືອຸປະກອນພິເສດທີ່ໃຊ້ເພື່ອຄວາມປອດໄພສາທາລະນະ, ທັງສອງແມ່ນອີງໃສ່ຫຼາຍໃນລະບົບນໍາທາງດາວທຽມ (GNSS) ທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະເຊື່ອຖືໄດ້.
2.1 ການຈັດຕຳແໜ່ງຄວາມຊັດເຈນສູງຫຼາຍຄວາມຖີ່ຂອງລະບົບ
ເພື່ອຕອບສະໜອງໄດ້ຕາມຄວາມຕ້ອງການດ້ານເຕັກນິກຂອງ RTK (Real-Time Kinematic) ແລະ PPP (Precision Point Positioning), ເສົາອາກາດນຳທາງ UAV ທັນສະໄໝຈະຕ້ອງມີຄວາມສາມາດໃນການຄອບຄຸມທຸກແຖບຄວາມຖີ່ຂອງລະບົບນຳທາງທີ່ສຳຄັນຂອງໂລກ, ລວມທັງ BeiDou (B1/B2/B3), US GPS (L5/Ssile's/L2) ຂອງເອີຣົບ.
ໃນການອອກແບບວິສະວະກໍາ, ຕົວຊີ້ວັດຫຼັກສໍາລັບການປະເມີນເສົາອາກາດນໍາທາງທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແມ່ນ Phase Center Variation (PCV).
ວິສະວະກອນໃຊ້ການອອກແບບເຄືອຂ່າຍອາຫານຫຼາຍອັນເພື່ອຮັບປະກັນວ່າສູນໄລຍະໄຟຟ້າຂອງເສົາອາກາດ ແລະສູນກາຍຍະພາບກົງກັນກັບພື້ນທີ່ພາຍໃນມິນລິແມັດ.
ໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງສາຍອາກາດໃນມຸມສູງ, drone ຍັງສາມາດລັອກໃສ່ 'ດາວທຽມລະດັບຄວາມສູງຕ່ໍາ' ຈໍານວນພຽງພໍໃນສະພາບແວດລ້ອມໄຟຟ້າທີ່ທ້າທາຍເຊັ່ນ: ຮ່ອມພູໃນຕົວເມືອງແລະພື້ນທີ່ປ່າໄມ້, ດັ່ງນັ້ນການປ້ອງກັນການສູນເສຍຕໍາແຫນ່ງ.
2.2 ການວິວັດທະນາການ ແລະ ການຂະຫຍາຍຂະໜາດນ້ອຍຂອງເສົາອາກາດ Quadrifilar Helix
ໃນ drones ຂະຫນາດນ້ອຍແລະລະດັບຜູ້ບໍລິໂພກ, ເສົາອາກາດ quadrifilar helix (QHA) ເປັນທາງເລືອກທີ່ມັກເນື່ອງຈາກຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເອກະລັກ. QHA ແມ່ນສາມາດສະຫນອງຄວາມບໍລິສຸດ polarization ວົງກົມທີ່ດີເລີດ (ເຊັ່ນ: ອັດຕາສ່ວນແກນຕ່ໍາທີ່ສຸດ) ແລະຮູບແບບ radiation hemispherical ໃກ້ທີ່ສົມບູນແບບໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງສໍາລັບຍົນພື້ນດິນໂລຫະຂະຫນາດໃຫຍ່.
ທິດທາງຂອງຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີໃນປະຈຸບັນກ່ຽວຂ້ອງກັບການນໍາໃຊ້ເຊລາມິກໄມໂຄເວຟທີ່ມີຄວາມຄົງທີ່ສູງ dielectric ເປັນ substrate dielectric. ໂດຍການເພີ່ມຄ່າຄົງທີ່ຂອງ dielectric, ຂະຫນາດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງເສົາອາກາດສາມາດຫຼຸດລົງຫຼາຍກ່ວາ 60%. ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອສົມທົບກັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຕ່ຳທີ່ມີສຽງສູງແບບປະສົມປະສານ (LNA) ແລະຕົວກັ່ນຕອງຄື້ນສຽງສູງ-Q ພື້ນຜິວ (SAW)/ຄື້ນສຽງ (BAW), ການລົບກວນປະສົມກົມກຽວທີ່ເຂັ້ມແຂງຈາກສະຖານີຖານພື້ນດິນ (ເຊັ່ນ: ສັນຍານ 5G/6G) ສາມາດຖືກກັ່ນຕອງອອກຈາກແຫຼ່ງທີ່ມາ.
3. Drone Countermeasure Antenna Technology: ການຫັນປ່ຽນຈາກການຕິດແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໄປສູ່ ການສື່ສານ ແບບປະສົມປະສານ , ການຮັບຮູ້ ແລະຄອມພິວເຕີ້.
ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເສດຖະກິດໃນລະດັບຄວາມສູງຕ່ໍາ, ຫລີກລ້ຽງການຍົກລະດັບເຕັກໂນໂລຢີດ້ານການປ້ອງກັນຕ້ານກັບ drones 'ບິນສີດໍາ' ທີ່ຜິດກົດຫມາຍ. ເສົາອາກາດມາດຕະການຕ້ານແບບດັ້ງເດີມສ່ວນໃຫຍ່ໃຊ້ omnidirectional, jamming ພະລັງງານສູງ; ວິທີການ 'ໂລກຮ້ອນ' ນີ້ມີແນວໂນ້ມສູງທີ່ຈະແຊກແຊງເຄືອຂ່າຍການສື່ສານຂອງພົນລະເຮືອນ. ເທັກໂນໂລຍີການຕ້ານການວັດແທກຍຸກໃໝ່ກຳລັງພັດທະນາໄປສູ່ຄວາມສະຫຼາດ, ທິດທາງ ແລະການເຊື່ອມໂຍງຂອງການສື່ສານ, ການຮັບຮູ້ ແລະຄອມພິວເຕີ.
ດ້ວຍການຄຸ້ມຄອງພື້ນທີ່ອາກາດທີ່ມີຄວາມສູງຕ່ໍາໂດຍ 5G-A (5G-Advanced) ແລະເຄືອຂ່າຍ 6G ໃນອະນາຄົດ, Integrated Sensing and Communication (ISAC) ເສົາອາກາດໄດ້ກາຍເປັນຫົວຂໍ້ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ທັນສະໃໝໃນຂົງເຂດ RF.
ລະບົບການຕ້ານການບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງແຕ່ 'jammers', ແຕ່ໄດ້ພັດທະນາໄປເປັນຈຸດອັດສະລິຍະທີ່ປະສົມປະສານການກວດສອບ radar ແລະການສະກັດກັ້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ.
Active Electronically Scanned Array (AESA) Antennas: ສົມທົບກັບ Digital Beamforming (DBF) algorithms, countermeasure arrays ສາມາດສັງເຄາະ beams ແຄບທີ່ຫາໄດ້ສູງໃນເວລາອັນສັ້ນທີ່ສຸດ (millisecond scale) ເພື່ອນໍາທາງ electromagnetic interference ຢູ່ intruding UAVs ໃນລະດັບໄລຍະຍາວ.
Reconfigurable Intelligent Metasurfaces (RIS): ໂດຍການປ່ຽນແປງແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງອົງປະກອບ metasurface ໃນເວລາຈິງ, ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດດັດແປງ beams ທີ່ສະທ້ອນຫຼືສົ່ງຜ່ານຢ່າງຍືດຫຍຸ່ນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການກໍ່ສ້າງຮົ້ວແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຕ່ໍາ, omnidirectional, ແລະປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.
3.2 Ultra-wideband ການສະກັດກັ້ນທິດທາງແລະການປັບຕົວ Beam Notching
UAVs ທີ່ຜິດກົດຫມາຍທີ່ທັນສະໄຫມມັກຈະໃຊ້ເທກໂນໂລຍີຄວາມຖີ່ຂອງການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຖີ່ (FHSS) ແລະແຖບຄວາມຖີ່ທີ່ບໍ່ແມ່ນມາດຕະຖານສໍາລັບການຄວບຄຸມຫ່າງໄກສອກຫຼີກແລະການຖ່າຍທອດວິດີໂອ, ເຊິ່ງຕ້ອງການເສົາອາກາດຕ້ານການມີຂອບເຂດປະຕິບັດງານແບບເຄື່ອນໄຫວທີ່ກວ້າງຂວາງ.
Logarithmic-periodic dipole (LPDA) ແລະ array ເສົາອາກາດ horn ທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມສູງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ 'ປືນ jamming' ແບບພົກພາແລະສະຖານີປ້ອງກັນຄົງທີ່ເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະ ultra-wideband ຂອງມັນ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມເສຍຫາຍດ້ານຫຼັກໝັ້ນຂອງເຮືອບິນທີ່ຖືກກົດໝາຍທີ່ເປັນມິດໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານທີ່ຕິດຂັດ, ລະບົບເສົາອາກາດທີ່ທັນສະໄໝໄດ້ນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີການດັດແປງການນຳໃຊ້ເຄື່ອງບິນທີ່ຖືກນຳໃຊ້. ໃນດ້ານການປະມວນຜົນສັນຍານດິຈິຕອນ, ໃນຂະນະທີ່ເສົາອາກາດແມ່ນມຸ້ງໄປຫາ drones ທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດ, ມັນສາມາດສ້າງຮອຍຂີດຂ່ວນຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໄດ້ໂດຍອັດຕະໂນມັດ (ເຊັ່ນ: ຈຸດຕາບອດບ່ອນທີ່ radiation ໃກ້ກັບສູນ) ໃນທິດທາງຂອງ drones ຕໍາຫຼວດເປັນມິດແລະກູ້ໄພຫຼືສະຖານີຖານພົນລະເຮືອນໃກ້ຄຽງ, ດັ່ງນັ້ນການບັນລຸການຕັ້ງຄ່າການປ້ອງກັນແບບພິເສດທີ່ມີລັກສະນະໂດຍ 'ການຕິດຕໍ່ສື່ສານທີ່ຊັດເຈນ'.
4. ສະຫຼຸບສັງລວມ ແລະ ການຄາດຄະເນອະນາຄົດຂອງເຕັກໂນໂລຊີວິສະວະກໍາເສົາອາກາດ
ໃນອະນາຄົດ, ເຕັກໂນໂລຢີການສື່ສານລະດັບຄວາມສູງ, ການນໍາທາງແລະຕ້ານການຕ້ານການເສົາອາກາດຈະບໍ່ປະຕິບັດຕາມເສັ້ນທາງການພັດທະນາທີ່ໂດດດ່ຽວ, ແຕ່ຈະສະແດງຄຸນລັກສະນະຂອງການເຊື່ອມໂຍງຢ່າງເລິກເຊິ່ງ, miniaturization ແລະປັນຍາອ່ອນ:
ສໍາລັບວິສະວະກອນເສົາອາກາດ, ສິ່ງທ້າທາຍໃນອະນາຄົດຈະບໍ່ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນການອອກແບບຂອງຮາດແວ RF ຕົວມັນເອງ, ແຕ່ຍັງຢູ່ໃນວິທີການປະສົມປະສານກັບແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ກ້າວຫນ້າ, ວິທະຍາສາດວັດສະດຸທີ່ທັນສະ ໄໝ ແລະສູດການຄິດໄລ່ທາງປັນຍາປະດິດ. ການຊຸກຍູ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເຂດແດນຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນຊ່ອງທາງຄວາມສູງຕ່ໍາທີ່ຊັບຊ້ອນແມ່ນພື້ນຖານຂອງການກໍ່ສ້າງອິນເຕີເນັດທີ່ມີຄວາມສູງທີ່ປອດໄພ, ປະສິດທິພາບແລະບໍ່ມີຮອຍຕໍ່ຂອງສິ່ງຕ່າງໆ.
