Under kontroll av fältprogrammerbar grindmatris (FPGA) som erbjuder externa icke-linjära periodiska spänningsstyrsignaler, kan de olika typerna av FMCW-signaler syntetiseras efter behov på samma STCM-plattform. Genom att ytterligare optimera de initiala spänningsfördelningarna mellan olika regioner av metaytan, kan utbredningsriktningarna för FMCW-strålarna manipuleras fritt. Kredit:Jun Chen Ke et al.
Pulskompression är en viktig teknik i moderna radarsystem och främjar utvecklingen av modern radarteknologi mot högre hastighet och avståndsnoggrannhet. De frekvensmodulerade kontinuerliga vågsignalerna (FMCW), med fördelarna med stor tidsbredd och stor bandbredd, blir de typiska pulskompressionssignalerna.
FMCW-signalerna genereras emellertid huvudsakligen av de spänningsstyrda oscillatorerna (VCO) eller direkt digital syntes (DDS), vilket orsakar hög systemkomplexitet och integrationssvårigheter med antennmodulerna. Därför är en av de viktiga frågorna för forskare hur man designar en låg kostnad och högeffektiv FMCW-signalgenereringsmetod.
I en ny artikel publicerad i Light:Science &Applications , ett team av forskare, ledda av professorerna Qiang Cheng och Tie Jun Cui från State Key Laboratory of Millimeter Waves och Institute of Electromagnetic Space, Southeast University, Kina, och medarbetare har utvecklat ett teoretiskt ramverk och en metod för att generera FMCWs och kontroll deras rumsliga förökningsbeteenden samtidigt via en ny STCM med olinjärt periodiska faser.
Forskargruppen designade en STCM av reflektionstyp med 360 graders fullfastäckning. När den var förspänd av de olinjära periodiska spänningsstyrsignalerna, kan de olinjära periodiska fassvaren erhållas och moduleras på de infallande elektromagnetiska (EM) vågorna omedelbart. På detta sätt kan FMCW-signalerna med tidsvarierande momentana frekvenser syntetiseras.
Tid-frekvensegenskaperna för FMCW-signaler baserade på STCM är nära relaterade till icke-linjära periodiska spänningsstyrsignaler. Genom att programmera styrsignalerna kan olika typer av FMCW-signaler syntetiseras på samma STCM på begäran.
Dessutom, genom att optimera de initiala spänningsfördelningarna mellan olika regioner av metaytan, kan ytterligare fasgradienter införas i metaytan, och sedan kan utbredningsriktningarna för FMCW-strålarna manipuleras. Den rapporterade metoden kommer att lägga grunden för nya signalpulskompressionsteknologier. Forskarna sammanfattar den operativa principen för detta arbete:
"Vi designar en metod för att generera FMCWs och kontrollera deras rumsliga utbredningsbeteende samtidigt för två syften i ett:(1) för att syntetisera FMCW-signalerna genom att designa de nödvändiga ickelinjära periodiska spänningskontrollsignalerna; och (2) för att manipulera utbredningsriktningarna för FMCW strålar genom att optimera de initiala spänningsfördelningarna mellan olika regioner av metaytan."
"Jämfört med den traditionella FMCW-signalgenereringsmetoden, behöver den föreslagna metoden inte frekvenssyntesen och fasstyrda antennmoduler, vilket effektivt kan minska kostnaden och komplexiteten", säger forskarna. + Utforska vidare
