Çin'in Akıllı Yüzeyi, Radarı Hava Aracı Gücüne Dönüştürmeyi Hedefliyor

Bir düşman ışınını araç içi elektriğe dönüştürmek

Xi’an'daki bir laboratuvarda, Xidian Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, hem radar ekolarını manipüle edebilen hem de farklı bir çalışma modunda kablosuz enerji toplayabilen ve gelen radar ışınlarını etkili bir şekilde kullanılabilir elektriğe dönüştüren ince, yeniden yapılandırılabilir bir meta-yüzey tasarımı yayımladılar. 3 Kasım 2025'te National Science Review'da yayımlanan makale, bireysel meta-atomları radyasyon, saçılma veya enerji toplama modlarını seçmek için ışınım yamaları, bir 3-dB kuplör ve değiştirilebilir diyotları birleştiren "hepsi bir arada radyasyon-saçılmalı yeniden yapılandırılabilir akıllı meta-yüzey" tanımlıyor.

Hepsi bir arada yeniden yapılandırılabilir meta-yüzey

Temel fikir aldatıcı derecede basittir: Bir yüzeyi sadece yansıtıcı (radardan gizlenmek için) veya geçirgen (iletişim kurmak için) olarak ele almak yerine, Xidian ekibi elektronik olarak yeniden yapılandırılabilen tek bir programlanabilir katman inşa ediyor. Prototiplerindeki her bir meta-atom, küçük bir ışınım yaması ve PIN diyotları veya varaktörlerle yüklü bir kuplör taşıyor. Yüzey, diyot durumlarını değiştirerek kontrollü radyasyon modelleri üretme (faz dizili iletim için kullanışlı), istenen ekoları oluşturmak için gelen dalgaları saçma veya enerjiyi kablosuz enerji hasadı için doğrultuculara yönlendirmek üzere yolu kapatma arasında geçiş yapıyor. Yazarlar, hem iletişim hem de hasat modlarında konsept kanıtlama performansını göstermek için makalede 12×12'lik bir dizi sergiliyorlar.

Radar nasıl güce ve bir iletişim kanalına dönüşür

Enerji toplama modunda meta-yüzey bir rekten (rectenna) dizisi gibi çalışır: Gelen elektromanyetik enerjiyi yakalar, yamalarda indüklenen alternatif akımı doğrultur ve araç içi sistemlere veya pilleri şarj etmek için doğru akım iletir. National Science Review makalesi, tasarımın kablosuz bilgi aktarımı ve enerji hasadını (WEH) nasıl entegre ettiğini açıkça tanımlıyor ve yüzeyin gelen dalga formunun parçalarını toplayıp doğrultabildiğini, aynı zamanda diğer durumlarda kontrol edilebilir bir saçıcı olarak işlev görmeye devam edebildiğini doğrulayan laboratuvar ölçümlerini rapor ediyor. Bu ikilik —eşzamanlı veya değiştirilebilir algılama, iletişim ve WEH— yazarların "elektromanyetik işbirlikçi hayaletlik" (electromagnetic cooperative stealth) için donanım temeli olarak adlandırdıkları şeydir.

Bu neden hayalet uçaklar ve 6G için önemli

Söz konusu olan, uzun süredir devam eden bir ödünleşimin kavramsal olarak tersine çevrilmesidir: Hayalet uçaklar, düşman radar enerjisinden kaçınmak üzere tasarlanmıştır çünkü bu enerji hem platformu açığa çıkarır hem de dahili sistemleri etkisiz hale getirebilir. Eğer bir yüzey bunun yerine bu enerjinin bir kısmını yakalayabilir ve bunu düşük enerjili yükleri —sensörler, iletişim röleleri veya küçük aktüatörler— beslemek için kullanabilirse, bir saldırganın emisyonları aniden sadece bir tehlike değil, bir kaynak haline gelir. Çalışmayı haberleştiren gazeteciler, bu fikrin elektronik harp dünyasını yeniden şekillendirebileceğini ve yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeylerin kapsama alanını ve spektral verimliliği artırmak için halihazırda araştırıldığı yeni nesil 6G donanımlarına da katkıda bulunabileceğini savunuyor.

Laboratuvar sonucu ve havada gerçeklik karşılaştırması

Çarpıcı başlıklara rağmen, Xidian makalesi ve sonrasındaki raporlar, masaüstü gösterimleri ile operasyonel bir savaş uçağına entegrasyon arasındaki boşluğa dikkat çekme konusunda temkinli davranıyor. Araştırmacılar tarafından kullanılan prototip dizisi, laboratuvar ölçeğinde 12×12 elemanlı bir yüzeydir; bunu metrekarelerce uyumlu (konformal) uçak gövdesine ölçeklendirmek, yüksek sıcaklıklara, aerodinamik gerilime ve bakım döngülerine dayanmak —bu sırada ağırlık, güvenilirlik ve hayaletlik özelliklerini kabul edilebilir düzeyde tutmak— bir dizi mühendislik zorluğu sunuyor. Operasyonel menzillerdeki radar emisyonlarından elde edilebilecek enerji yoğunlukları düşüktür; toplanan güç mesafeyle hızla düşer ve yayıcının frekansına, ışın odağına ve görev döngüsüne bağlıdır. Yazarlar uçmaya hazır bir güç sistemi değil, bir çerçeve ve donanım yapı taşları sunuyorlar.

Pratik kısıtlamalar ve taktiksel ödünleşimler

Yakın vadeli tehdidi iki acil teknik gerçek dizginliyor. Birincisi, rektenler için güç dönüştürme verimliliği yüksek oranda frekansa ve giriş gücüne bağlıdır: Gelen güç zayıf veya kesintili olduğunda, doğrultucular ve eşleme ağları büyük, ağır yakalama alanları olmadan kullanışlı DC iletmekte zorlanır. İkincisi, saçılma ve ışınım davranışını aktif olarak manipüle etmek, radar karşıtı sistemlerin istismar edebileceği imzalar üretme riski taşır —yanlış yapıldığında iletim odaklı bir duruma geçmek bir uçağın varlığını veya yönünü ele verebilir. Kısacası, düşman radarının istismarı, dikkatli bir kontrol mantığı ve düşman tespiti ile yanıltmasına karşı sağlam karşı önlemler gerektirir. Bu ödünleşimler, gizleme, istismar ve iletişimi dengelemeye çalışan her sistemin doğasında vardır.

Bu, Çin'in daha geniş araştırma hamlesinde nereye oturuyor

Xidian çalışması, elektronik harp ve hayaletlik teknolojilerindeki birden fazla paralel Çin araştırma dizisi arasında yerini alıyor. Son raporlar, plazma tabanlı hayaletlik, ultra ince radar emici kaplamalar ve kuantum radar konseptlerine uygun tek foton dedektörleri üzerinde çalışan Çinli ekipleri öne çıkardı —bunların her biri gizlenme ve algılama arasındaki dengeyi farklı yollarla değiştirmeyi amaçlıyor. Bu projeler, radar probleminin her iki tarafında da uzmanlaşmaya yönelik daha geniş bir stratejik çabayı örneklendiriyor: Tespit edilebilirliği azaltmak için hayaletlik ve rakip hayaletliğini alt etmek için yeni algılama ve karşı algılama araçları. Meta-yüzey konsepti, algılama, iletişim ve gücü ayrı alt sistemler olarak ele almak yerine tek bir yüzeyde birleştirmeye çalıştığı için ayırt edicidir.

Politika ve tedarik üzerindeki etkiler

Savunma politikası açısından makale, elektronik harp ve radyo frekansı araştırmalarının neden sürekli dikkat ve finansman gerektirdiğinin altını çiziyor. Eğer rakipler radardan fırsatçı bir şekilde enerji hasat edebilen meta-yüzeyler konuşlandırırsa, doktrin ve taktiklerin uyum sağlaması gerekecektir: Sensörlerin masum, zararsız geri dönüşler ile emisyonları aktif olarak istismar eden rakip yüzeyler arasında ayrım yapması gerekecek ve emisyon kontrolü için angajman kuralları değişebilecektir. Tedarik konusunda, uçak entegratörleri iletişim ve enerji avantajları sağlayan yeniden yapılandırılabilir gövdeleri yerleştirip yerleştirmemeyi tartacaklardır —ancak sadece katı güvenilirlik, imza ve beka gereksinimlerini karşılamaları durumunda. Bu değerlendirme RF mühendisliği, malzeme bilimi, termal yönetim ve sistem düzeyinde güvenlik analizini birleştiren uzun ve çok disiplinli bir süreç olacaktır.

Sonraki adımlar ve araştırma ufku

Xidian ekibi makalede birkaç takip yönü öneriyor: Daha büyük diziler, daha sağlam kontrol için faz değişimli malzemelerle entegrasyon ve istenmeyen yan lobları (grating lobes) bastırmak için elektronik kontrol katmanının anten fiziği ile daha sıkı ortak tasarımı. Bağımsız doğrulama ve havadan gösterimler, endüstri ve savunma gözlemcilerinin bekleyeceği bir sonraki zorlu dönüm noktaları olacaktır; o zamana kadar bu çalışma, anlık bir savaş alanı yeteneğinden ziyade yeni bir olasılıklar setini haritalayan önemli ve güvenilir bir laboratuvar ilerlemesi olarak okunmalıdır.

Kaynaklar

• National Science Review (araştırma makalesi: "Electromagnetic all‑in‑one radiation‑scattering reconfigurable intelligent metasurface")
• Xidian Üniversitesi (Eğitim Bakanlığı Yüksek Hızlı Devre Tasarımı ve EMC Ana Laboratuvarı)
• South China Morning Post (Çin akıllı yüzeyi ve ilgili EH gelişmeleri hakkındaki raporlama)