Come eseguire i test anti-interferenza dell'antenna CRPA

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Sistema di prova CRPA
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Verifica dei sistemi di antenne anti-interferenza CRPA contro le minacce NAVWAR

Le antenne a diagramma di ricezione controllato (CRPA), note anche come antenne anti-jamming, rappresentano una linea di difesa fondamentale contro le minacce di guerra di navigazione. Forniscono un filtraggio spaziale che protegge i sistemi di posizionamento, navigazione e sincronizzazione (PNT) in ambienti contesi. Le soluzioni anti-jamming proteggono le piattaforme distinguendo tra i segnali GNSS desiderati e le minacce presenti nell’ambiente RF, incluse potenti forme d’onda di jamming e segnali falsificati progettati per apparire legittimi. Le CRPA trovano impiego in applicazioni sia militari che civili su aeromobili, veicoli terrestri, droni, missili ipersonici a guida di precisione, piattaforme navali, munizioni vaganti a lungo raggio e sistemi di gestione delle operazioni di combattimento per la sincronizzazione temporale e l’integrità dei dati.

A differenza di un’antenna con diagramma di ricezione fisso, una CRPA utilizza più elementi d’antenna ed elabora il segnale in modo adattivo per rispondere dinamicamente al proprio ambiente RF. Il sistema analizza i segnali ricevuti da ciascun elemento d’antenna e regola l’ampiezza e la fase in tempo reale per orientare i punti nulli verso le interferenze, mantenendo o migliorando al contempo la ricezione nella direzione dei segnali satellitari desiderati. Un array con N elementi può formare fino a N-1 punti nulli indipendenti; gli array più grandi focalizzano la ricezione in modo più preciso e separano meglio i segnali provenienti da direzioni simili. Man mano che i progetti CRPA si espandono dagli array tradizionali a 4 e 7 elementi a sistemi con oltre 16 elementi, la verifica delle prestazioni anti-interferenza diventa sempre più impegnativa. I test devono riprodurre livelli di segnale realistici, la geometria delle minacce, gli angoli di arrivo e le condizioni dinamiche della piattaforma. Gli ingegneri possono quindi valutare metriche quali la profondità dei punti nulli e la precisione di orientamento, la tolleranza tra segnale e interferenza, nonché l’acquisizione e il tracciamento GNSS prima della messa in servizio.

Soluzioni CRPA per i test sulle antenne anti-interferenza

Le prestazioni del CRPA possono essere validate in laboratorio tramite test del fronte d’onda condotto o test over-the-air (OTA) in camera anecoica. Il sistema di test PNT X CRPA di Keysight utilizza la simulazione del fronte d’onda a iniezione diretta per fornire segnali GNSS, di jamming e di spoofing sincronizzati a ciascun elemento del CRPA. Questo approccio garantisce un controllo preciso e ripetibile delle dinamiche degli scenari a 6 gradi di libertà, compresi i profili di volo completi, per il collaudo dell’elettronica dell’antenna e del ricevitore. Un’architettura stabile preserva l’allineamento di fase e mantiene la calibrazione per tutta la durata dell’esecuzione dello scenario, evitando la ricalibrazione in tempo reale e le discontinuità di fase che la calibrazione continua può introdurre.

I test OTA integrano l’antenna fisica nella procedura di prova, irradiando segnali GNSS e di interferenza all’interno di una camera per valutare l’intero sistema CRPA. Il sistema di test PNT X OTA di Keysight offre un approccio brevettato basato su camere suddivise in zone, che garantisce un maggiore realismo e tempi di prova più lunghi. Sebbene i test OTA consentano una validazione end-to-end, la dinamica degli scenari è più limitata rispetto ai test condotti. Insieme, i due metodi forniscono una validazione complementare a livello di sottosistema e di sistema.

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