Pulscompressie is een belangrijke technologie in moderne radarsystemen en bevordert de ontwikkelingen van moderne radartechnologieën naar hogere snelheid en nauwkeurigheid van het bereik. De frequentiegemoduleerde continue golf (FMCW) signalen, met de voordelen van een grote tijdsbreedte en een grote bandbreedte, worden de typische pulscompressiesignalen.

De FMCW-signalen worden echter voornamelijk gegenereerd door de spanningsgestuurde oscillatoren (VCO's) of directe digitale synthese (DDS) -technologieën, wat een hoge systeemcomplexiteit en integratieproblemen met de antennemodules veroorzaakt. Daarom is een van de belangrijke vragen voor onderzoekers hoe een goedkope en zeer efficiënte FMCW-signaalgeneratiemethode kan worden ontworpen.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Light:Science &Applications , heeft een team van wetenschappers, onder leiding van professoren Qiang Cheng en Tie Jun Cui van het State Key Laboratory of Millimeter Waves en Institute of Electromagnetic Space, Southeast University, China, en collega's een theoretisch raamwerk en methode ontwikkeld om FMCW's en controle te genereren hun ruimtelijke voortplantingsgedrag gelijktijdig via een nieuwe STCM met niet-lineaire periodieke fasen.

Het onderzoeksteam ontwierp een reflectie-type STCM met 360-graden full-phase dekking. Wanneer het werd beïnvloed door de niet-lineaire periodieke spanningsbesturingssignalen, kunnen de niet-lineaire periodieke fasereacties worden verkregen en onmiddellijk worden gemoduleerd op de invallende elektromagnetische (EM) golven. Op deze manier kunnen de FMCW-signalen met in de tijd variërende momentane frequenties worden gesynthetiseerd.

De tijd-frequentiekarakteristieken van FMCW-signalen op basis van de STCM hangen nauw samen met niet-lineaire periodieke spanningsstuursignalen. Door de besturingssignalen te programmeren, kunnen op aanvraag verschillende typen FMCW-signalen op dezelfde STCM worden gesynthetiseerd.

Door de initiële spanningsverdelingen tussen verschillende regio's van het meta-oppervlak te optimaliseren, kunnen bovendien extra fasegradiënten in het meta-oppervlak worden geïntroduceerd en kunnen vervolgens de voortplantingsrichtingen van de FMCW-stralen worden gemanipuleerd. De gerapporteerde methode zal de basis leggen voor nieuwe signaalpulscompressietechnologieën. De wetenschappers vatten het operationele principe van dit werk samen:

"We ontwerpen een methode om FMCW's te genereren en hun ruimtelijke voortplantingsgedrag tegelijkertijd voor twee doeleinden in één te regelen:(1) om de FMCW-signalen te synthetiseren door de vereiste niet-lineaire periodieke spanningsstuursignalen te ontwerpen; en (2) om de voortplantingsrichtingen van de FMCW straalt door de initiële spanningsverdelingen tussen verschillende regio's van het meta-oppervlak te optimaliseren."

"Vergeleken met de traditionele FMCW-signaalgeneratiemethode, heeft de voorgestelde methode geen frequentiesynthese en phased-array-antennemodules nodig, wat de kosten en complexiteit effectief kan verminderen", zeggen de wetenschappers. + Verder verkennen

Een systeem voor stabiele gelijktijdige communicatie tussen duizenden IoT-apparaten