По следам статьи о гаражной РЭБ

Зарекался писать ещё на ресурсе, но от статьи и комментариев к ней волосы на спине встали дыбом, пришлось снова зарегистрироваться. Т.к. формат несколько превышает разумный формат коммента, оформлю отдельно. Подчёркиваю, что нижесказанное относится именно к гаражной РЭБ, т.е. к изделию, сделанному людьми без специальной подготовки и в условиях, далёких от промышленных.  Поехали.

Разберем по пунктам, и начнем с самого смешного- терморегуляция и охлаждение комплекса. Как многие знают, любой проводник, обладающий сопротивлением, греется, чем выше сопротивление- тем сильнее греется проводник, на этом принципе основаны тепловые пушки, муфельные печи, печи для электрошлакового переплава на металлургических заводах и даже самая простая лампа накаливания.

Вообще-то греется любой проводник, по которому протекает ток. Проводник, лежащий на полке, тоже обладает сопротивлением, но при этом не греется. Впрочем, что хотел сказать автор - понятно, просто определимся с терминами, которыми автор далеко не всегда правильно оперирует.

Так же и в сфере РЭБ- генераторы помех обладают высокой мощностью, поэтому при работе нагреваются, а если АФУ (антенно-фидерное устройство) не согласовано- нагрев может приводить даже к расплавлению выходного резистора, что полностью выводит из строя оборудование (в качестве защиты на выходе надо ставить циркуляторы, они же обеспечат защиту по КСВ). Но даже если нагрев не приводит к превращению устройства в доменную печь- он влияет на качество работы, при высоком нагреве генерируемая частота уплывает от номинала, плотность шума снижается и КПД изделия начинает резко падать. Поэтому все производители комплексов постановки помех бьются над системой охлаждения, делают пассивные радиаторы, обдув вентиляторами, или даже охлаждение азотом. В комплексе "Борей" решили остановиться на классическом активном охлаждении воздушным потоком, и вот что у них получилось:

В сфере электроники греется вообще всё, если есть протекание тока. Вопрос в степени нагрева. Если АФУ не согласовано - обычно это приводит к сокращению срока жизни оконечного каскада вплоть до его преждевременной смерти. Долго думал, что такое "выходной резистор". Резистор на выходе - это потери мощности. В здравом уме  просто так резистор на выходе не ставят. Скорее всего автор увидел мост Вилкинсона или Уилкинсона, как кому больше нравится читать буржуйскую фамилию Wilkinson. Интересующиеся техническими подробностями, могут их найти в тырнете. Простыми словами - это часть схемы для сложения мощности двух отдельных блоков усиления для получения на выходе мощности большей, чем обеспечивает один блок. Ну или сумматор мощности. Резистор там заведомо керамический. Керамический резистор может выпустить волшебный дым, лопнуть или даже отпаяться и отвалиться от перегрева. Если он расплавился - ищите, где-то рядом был ядерный взрыв, ибо температур, способных расплавить керамику, внутри  изделия быть не может в принципе. Кроме того, резистор заведомо рассчитан на мощность меньшую, чем может обеспечить один (любой) блок усиления, т.к. при нормальной работе он и не должен сильно греться. Иными словами - если что-то не так с "выходным резистором", то у меня плохая новость - налицо разбаланс моста, скорее всего сдох выходной каскад. "Биться" над системой охлаждения особого смысла нет - это часть расчёта при проектировании устройства с не очень сложной математикой. Или даже вообще без математики - если палец при работе изделия можно на нём держать, то всё нормально. Если нет - нужен радиатор побольше.

На этой фотографии прекрасно все: и батареи кое-как приделанные к корпусу стропой и заклепками из ближайшего "Будiвуельно-Господарского" магазина, и радиаторы выполненные в виде пластины с цилиндрическими прутками вместо ребер, которые совершенно не работают при данном векторе воздушного потока, а уже тем более, когда они прилегают к VCO (умное название блочков подавителей) только четвертью своей площади (и да, крышка сверху не имеет контакта с нагревающимися компонентами, и не забирает от них тепло, ее нет смысла накрывать радиатором), особенно нравятся сигнальные кабели, перекрученные и прикасающиеся к кабелям питания, из-за чего про хоть сколько-то ровные частоты шума можно забыть. Но отдельный шедевр- это вентиляторы, которые призваны сдувать тепло с радиатора, гоняя его по корпусу, а в идеале выгоняя горячий воздух из устройства, которые ВПЛОТНУЮ ПРИКРУЧЕНЫ К СТЕНКЕ КОРПУСА БЕЗ КАКИХ ЛИБО ОТВЕРСТИЙ НАРУЖУ, ЛИБО ЩЕЛЕЙ ДЛЯ ЗАБОРА ВОЗДУХА ИЗ ВНУТРЕННЕГО ПРОСТРАНСТВА КОРПУСА!!!

В радиаторе имеет значение площадь его поверхности и материал, из которого радиатор изготовлен. Игольчатый он, ребристый или вообще массивный плоский - вопрос больше к дизайну конструкции. Главное - чтобы он эффективно отводил тепло. VCO - не что иное, как Voltage Controlled Oscillator, он же Генератор Управляемый Напряжением, он же ГУН. Это часть всего блока почти в самом начале всей схемы, которая обеспечивает генерацию частоты в определённом диапазоне в зависимости от напряжения, подаваемого на вход VCO. Дальше идёт несколько каскадов усиления мощности. Самый горячий - последний, т.к. он является основным потребителем тока. Второй по температуре - предпоследний. Оба они располагаются рядом, ближе к выходному ВЧ разъёму. Отводить тепло именно от места их расположения - не ошибка, если это обеспечивает эффективность охлаждения всего устройства. Насчёт крышки - тут автор прав. Всё устройство помещено а алюминиевое "корыто" с толщиной стенок порядка 5 мм (лучше больше, но изделие китайское, соответственно - экономия на всём), которое является одновременно экраном и радиатором. Крышка - алюминий толщиной порядка 1 мм, которая нагревается в последнюю очередь. Здесь у производителя явный косяк. Но самый главный косяк - всё тепло, судя по всему, гоняется внутри замкнутого пространства, что гарантированно приведёт к перегреву хоть с какими вентиляторами. Лучше всего это понятно автомобилистам - залезть летом в закрытую машину существенно теплее, чем стоять на улице. Сбросить температуру внутри салона можно только при доступе более холодного воздуха снаружи - открыть окна или включить кондей. Соответственно, вентиляторы нужны не просто на рёбра, а на всасывание/нагнетание. Если это невозможно - радиатор должен быть за пределами всего корпуса.

На данной фотографии мы можем увидеть выходы корпусных (фланцевых) СВЧ разъемов N-Type, к которым ответно подключены выносные антенны, судя по кабелю, антенны подключены через коаксиальный кабель тпа 5D-FB, который подходит для выноса антенн КВ и УКВ связи, хотя и в диапазоне 400-520МГц не рекомендуется делать выносы длиннее 15-20 метров, так как сильное затухание сигнала приведет к снижению качества связи. При использовании данного кабеля длиной три метра на частоте 900МГц затухание сигнала составит 1.8-2 дБ, в случае более высокой частоты на выходе АФУ мощность может снизиться в два раза, а это всего лишь три метра длины. Если мы учтем потерю на разъеме самого VCO-модуля, потери на кабеле от VCO-модуля до корпусного разъема, потери на корпусном разъеме и на разъемах кабеля, из условных 50W мощности подавителя на выходе можем получить 5-10W, при этом с абсолютно непредсказуемой частотой. Но самое интересное не это, а тот факт, что "производителю" было лень закрепить фланцы коннекторов на все четыре винта. И ладно бы это была ошибка только на одном из шести коннекторов, но ведь это на каждом из них...

Разъём - это такая штука, которая предназначена для соединения кабелей. Всё. Крепление разъёма может быть на 2 винта, на 4, гайкой, пайкой или вообще без крепления, просто брошено на голую землю. Наличие и количество крепежа не влияет на работоспособность разъёма вообще никак. В данном случае, если разъём не отваливается от ящика при манипуляциях с кабелем - этого достаточно, страдает только эстетика. С кабелем всё просто - чем он толще, тем лучше, т.к. меньше потерь, но при этом он жёстче и тяжелее в разделке (пайке) и подключении. Так что тут всегда компромис между эффективностью и массо-габаритом. Насчёт условных 50W - модуль, не забываем, китайский, а они любят завышать цифры. 50 китайских Ватт на практике могут оказаться подводимой мощностью. При наличии в руках такого модуля и измерителя мощности спокойно согласился бы поспорить на коньяк, что на выходе реально от 10 до 15 Ватт. Так что с 50W всё плохо изначально без кабелей и прочего словоблудия. Насчет зависимости частоты от потерь - ну тут как-то даже комментировать стыдно. Что-то из серии "длина удава зависит от цены на помидоры".

Так же радует глаз чудесный "кабель-менеджмень", прокладка жгутов тут прекрасна, пока загнивающий запад делает под это отдельные САПРы (системы автоматизированного производства), считает наводки сигнальных кабелей и патч-кордов друг-на друга, а компания 3М производит даже экранирующие ленты для кабелей, пока западный ВПК изобретает коннекторы повышенной прочности и кабельные узлы фиксирует хомутами и даже винтовыми креплениями, наш "народный ВПК" родом из "ИП Бабек", который всю историю существования своего юр-лица торговал рулонами обоев и лакокрасочными покрытиями, врывается в РЭБ с VAG разъемами из строймага, которые не рассчитаны на силу тока в 22 Ампера и буквально плавятся внутри изделия, а так же особо не парясь скручивает в один клубок ВЧ-кабель и кабель питания.

Тут тоже в основном мимо. Укладка кабелей в жгут удобна в основном для обслуживания/ремонта. Коаксиалы и провода питания друг на друга не влияют. Собственно, колхоз, но не более того. Сюда же и разъёмы. Что нашли на полке в гараже или ближайшей лавке, то и поставили. Главное, чтобы по току подходили. Снова чисто эстетическая проблема.

Так же доставляет удовольствие непонятно зачем нужное реле, через 10-15 минут работы изделия нагревается до температуры, при которой начинает плавиться изоляция проводов и корпус "изделия", укладку кабелей питания и их контакт с коаксиалкой так же стоит отметить.

Варианта 2 - или сечение проводов не соответствует протекающему току, или блок ушел в КЗ и его надо как минимум проверить тестером.

Тут все еще интереснее- две секторных MIMO антенны и две Yagi на низкие диапазоны, все вертикальной поляризации, и если для DJI это имеет смысл- там применяются MIMO вертикальной поляризации, но если мы говорим про камикадзе, зачастую там горизонтальная поляризация антенны, следовательно действие РЭБ снижается вплоть до 90%.

Так же к антенной сборке (сделанной из станины для распиловки кафельной плитки- респект за находчивость) прилагается вот такое вот чудо. Какаято странная помесь направленной спирали и Баллантайновского штыря, и тут непонятно, либо хотели бить мощным лучом прямо над собой, либо забыли наклонить ее на 35-40 градусов, так как вертикально стоящие штыревые антенны в плане постановки помех работают примерно никак, да и по длине этой антенны понятно, что на диапазон 800 +/- МГц она не подходит, иначе была бы раза в два короче. В общем и тут производитель совершил "ноу-хау" в сфере радиоволн.

Тут всё плохо. Антенны - не цветы, букет им противопоказан, т.к. при взаимном влиянии слишком близко расположенных антенн изменяются их характеристики, что заведомо приводит к снижению эффективности. Хотя это больше на совести производителя - антенны всегда требуют настройки или хотя бы контроля параметров, которые  в поле одной лопатой не сделаешь. Могу только надеяться, что каждый комплект антенна + фидер при производстве проверили. Чудо в виде спирали - это и есть направленная антенна. Штырь там исключительно как несущая конструкция.  Направлять эту конструкцию в небо или наклонять наугад на любой угол - бессмысленно, т.к. эффективна антенна только в одном конкретном направлении. Куда смотрит спираль (и другие антенны тоже, т.к. все направленные), туда и максимум излучения. Соответственно, направлять надо на дрон или на антенну оператора дрона, которому нужно создать помеху. Следствие - при наличии двух дронов с разных сторон, подавить можно только один, на который смотрит антенна, т.к. в другом направлении эффективность антенны, а значит и мощность помехи сильно меньше. В общем, весь этот букет надо крутить в сторону дрона для увеличения эффективности. Либо использовать что-то типа штырей с отсутствием явно выраженной диаграммы направленности, но тогда увеличивать мощность, а с этим всегда проблемы.

Как итог, даже не добравшись до спектроанализатора, ограничившись полевым тестом и банальным техническом осмотре мы выявили, что данный, с позволения сказать, "РЭБ" работать не может в принципе. В дополнении к огромному списку технических ошибок идут- питание от генератора- дополнительный вес и габарит, ручки переноски, которые ломаются при попытке поднять кейс, ну и чувство стыда перед противником, который будет летать над этим "чудом" и смеяться.

Ну и это, пожалуй, уже вишенка на тортике всей статьи. Спектроанализатор надо включать в первую очередь хотя бы для того, чтобы убедиться, что ящик работает в принципе, т.к. подобные модули (не забываем, что они сделаны китайцами которые по умолчанию экономят на том, где можно и на том, где нельзя), обладают очень слабой дуракозащитой, в частности очень не любят отсутствие нагрузки на выходе. Включили ящик, потом подключили антенну - у меня плохая новость, модуль скорее всего сдох. Заметили, что цвета на разъёмах перепутаны и решили переткнуть во время работы - у меня плохая новость. "Расплавился выходной резистор" - у меня снова плохая новость. В данном случае автор вполне возможно ругает уже вышедшее из строя устройство и удивляется, что его эффективность сравнима с эффективностью кирпича. Об эффективности теоретически справного устройства - тут спорно. Скорее нет, чем да, но надо проверять на практике. В любом случае "включил и оно работает" тут не будет. Нужно элементарное понимание, что для чего делается.

Если статью написал человек, имеющий отношение к РЭБ - в его части с РЭБ ситуация выглядит печально.

По комментам. Статья собрала около 200 комментов. При этом количество что-то понимающих, что они пишут - хватает пальцев одной руки. Комментов от них - в 2 раза больше. С учётом того, что в комментах резвятся те, кого полно и в других темах, вывод о качестве самих аналитиков и того, что они производят сделать достаточно просто. Впрочем, это уже не моя проблема.

Radiohead - будешь ломать голову над гаражным анализатором спектра - подумай о варианте downconverter (генератор на основ чего-то типа ADF4350 + соответствующий смеситель от Minicircuits) + RTL-SDR. Достаточно дёшево, вполне работоспособно, но вопрос с не сильно широким диапазоном. Чтобы перекрыть, придётся или переключать, или ставить несколько свистков.   Но конвертер на эти частоты- не совсем уровень гаража, т.к. ЛУТ здесь не сработает). В общем, на уровне идеи, которую надо обработать напильником.

В принципе, всё. Хотел написать ещё какие-то моменты, но понимающему достаточно и этого, остальным это на пользу не пойдёт в любом случае.

Отвечать не буду. На истину в последней инстанции не претендую, какие-то моменты могут на _практике_ незначительно отличаться, есть смыл спорить о конкретном изделии, а не о принципах работы. Можете резвиться в комментах. Особенно ценными считаю мнения насчёт флажка, ЦИПСО и сроков регистрации.