突破性的雷达波干扰技术大大提高了探测分辨率

这项首次原理验证实验开辟了一个新的研究领域，其许多可能的应用会对价值数十亿美元的雷达产业产生颠覆性的影响。在理论和实验方面都有许多新的研究方向。

这一发现解决了一个长达九十年之久的问题，即科学家和工程师通常需要牺牲雷达的细节和分辨率来换取观测距离--无论是在水下、地下还是空中。以前的限制将物体之间的距离估计为无线电波波长的四分之一，而这项技术仅利用雷达波就提高了物体之间的距离分辨率。

《物理评论快报》上发表的这篇文章的主要作者约翰-豪威尔（John Howell）说："我们相信，这项工作将开辟大量新的应用领域，并改进现有技术。高效的人道主义排雷或进行高分辨率、非侵入性医疗传感的可能性非常诱人。"

豪威尔和来自查普曼大学量子研究所、希伯来大学、耶路撒冷大学、罗切斯特大学、周长研究所和滑铁卢大学的研究人员组成的研究小组证明，量程分辨率比人们长期以来认为的极限高出 100 多倍。这一成果打破了分辨率与波长之间的权衡，使操作人员能够使用长波长，并获得高空间分辨率。

研究人员通过使用具有陡峭梯度和零时间梯度的函数，证明有可能通过测量波形的极小变化来精确预测两个物体之间的距离，同时还能抵御吸收损失。对于考古学家来说，这就创造了区分地下深处一枚硬币和一块陶器碎片的能力。

这一突破性想法依赖于特别制作的波形的叠加。当无线电波从两个不同的表面反射时，反射的无线电波相加形成新的无线电波。研究小组利用专门设计的脉冲来产生一种新的叠加脉冲。这种复合波具有独特的亚波长特征，可用来预测物体之间的距离。

"在无线电工程中，干扰是一个负面的词，被认为是一种有害效应。在这里，我们扭转了这种态度，利用波干扰效应打破了雷达测距的长期限制，其幅度达到了数量级，"查普曼大学量子研究主任安德鲁-乔丹（Andrew Jordan）说。"在远程雷达传感中，只有少量的电磁辐射会返回到探测器。我们设计的定制波形具有自参照的重要特性，因此可以将目标的特性与信号损失区分开来"。

豪威尔补充说："我们现在正在努力证明，不仅可以测量两个物体之间的距离，还可以测量许多物体的距离，或者对表面进行详细的特征描述。"

编译来源：ScitechDaily