La compresión de pulsos es una tecnología importante en los sistemas de radar modernos y promueve el desarrollo de tecnologías de radar modernas hacia una mayor velocidad y precisión de alcance. Las señales de onda continua modulada en frecuencia (FMCW), con las ventajas de una gran amplitud de tiempo y un gran ancho de banda, se convierten en las típicas señales de compresión de pulsos.

Sin embargo, las señales FMCW son generadas principalmente por osciladores controlados por voltaje (VCO) o tecnologías de síntesis digital directa (DDS), lo que provoca una gran complejidad del sistema y dificultad de integración con los módulos de antena. Por lo tanto, una de las preguntas importantes para los investigadores es cómo diseñar un método de generación de señales FMCW de bajo costo y alta eficiencia.

En un nuevo artículo publicado en Light:Science &Applications , un equipo de científicos, dirigido por los profesores Qiang Cheng y Tie Jun Cui del Laboratorio Estatal Clave de Ondas Milimétricas y el Instituto de Espacio Electromagnético de la Universidad del Sudeste de China, y sus colaboradores han desarrollado un marco teórico y un método para generar FMCW y controlar sus comportamientos de propagación espacial simultáneamente a través de un nuevo STCM con fases periódicas no lineales.

El equipo de investigación diseñó un STCM de tipo reflexión con cobertura de fase completa de 360 ​​grados. Cuando fue polarizado por las señales de control de voltaje periódicas no lineales, las respuestas de fase periódicas no lineales se pueden obtener y modular en las ondas electromagnéticas (EM) incidentes inmediatamente. De esta forma, se pueden sintetizar las señales FMCW con frecuencias instantáneas variables en el tiempo.

Las características de frecuencia de tiempo de las señales FMCW basadas en STCM están estrechamente relacionadas con las señales de control de voltaje periódicas no lineales. Al programar las señales de control, se pueden sintetizar diferentes tipos de señales FMCW en el mismo STCM bajo demanda.

Además, al optimizar las distribuciones de voltaje iniciales entre diferentes regiones de la metasuperficie, se pueden introducir gradientes de fase adicionales en la metasuperficie y luego se pueden manipular las direcciones de propagación de los haces de FMCW. El método informado sentará las bases para nuevas tecnologías de compresión de pulsos de señales. Los científicos resumen el principio operativo de este trabajo:

"Diseñamos un método para generar FMCW y controlar sus comportamientos de propagación espacial simultáneamente con dos propósitos en uno:(1) sintetizar las señales FMCW mediante el diseño de las señales de control de voltaje periódicas no lineales requeridas; y (2) manipular las direcciones de propagación de la Haces FMCW al optimizar las distribuciones de voltaje iniciales entre diferentes regiones de la metasuperficie".

"En comparación con el método tradicional de generación de señales FMCW, el método propuesto no necesita la síntesis de frecuencia y los módulos de antena de matriz en fase, que pueden reducir efectivamente el costo y la complejidad", dicen los científicos. + Explora más

Un sistema para la comunicación simultánea estable entre miles de dispositivos IoT