研究人员已经开发出新的雷达技术，可以显著提高距离分辨率，有望在军事和考古等各个领域得到增强。来源:SciTechDaily.com
突破性的雷达技术提高了距离分辨率，影响了多个行业，并使详细的表面表征等先进应用成为可能。
来自查普曼大学和其他机构的一组研究人员采用了新的干扰雷达功能，利用雷达波提高了物体之间的距离分辨率。研究结果可能对军事、建筑、考古、矿物学和雷达应用的许多其他领域产生重要影响。
这首个原理验证实验打开了一个新的研究领域，有许多可能的应用，可能会破坏数十亿美元的雷达行业。在理论和实验上都有许多新的途径可以探索。
解决几十年来的挑战
这一发现解决了一个存在了90年的问题，这个问题要求科学家和工程师牺牲细节和分辨率来观察距离——水下、地下和空中。先前的界限限制了物体之间估计的距离为无线电波波长的四分之一;该技术利用雷达波提高了目标之间的距离分辨率。
发表在《物理评论快报》上的这篇文章的第一作者John Howell说:“我们相信这项工作将开辟许多新的应用，并改进现有的技术。”这篇文章被列为编辑建议论文(见雷达分辨率得到提升)。豪厄尔补充说:“有效的人道主义排雷或执行高分辨率、非侵入性医疗传感的可能性非常鼓舞人心。”
雷达分辨率的增强
豪厄尔和来自查普曼大学量子研究所、耶路撒冷希伯来大学、罗切斯特大学、圆周研究所和滑铁卢大学的一组研究人员已经证明，距离分辨率比长期以来认为的极限高100倍以上。这一结果打破了分辨率和波长之间的权衡，允许操作员使用长波长，现在具有高空间分辨率。
通过使用具有陡峭和零时间梯度的函数，研究人员表明，可以测量波形的极小变化，以精确预测两个物体之间的距离，同时仍然对吸收损失具有鲁棒性。对考古学家来说，这创造了区分地下深处的硬币和陶器碎片的能力。
这个突破性的想法依赖于特制波形的叠加。当一个无线电波从两个不同的表面反射时，反射的无线电波加在一起形成一个新的无线电波。研究小组使用专门设计的脉冲来产生一种新的叠加脉冲。复合波具有独特的亚波长特征，可用于预测物体之间的距离。
变换雷达传感
在无线电工程中，干扰是一个肮脏的词，被认为是一种有害的影响。在这里，我们颠覆了这种态度，并利用波干涉效应打破了雷达测距长期以来的数量级限制，”查普曼大学量子研究主任安德鲁乔丹说。“在遥感雷达中，只有少量的电磁辐射返回到探测器。我们设计的定制波形具有自参考的重要特性，因此可以将目标的特性与信号损失区分开来。”
豪厄尔补充说:“我们现在正在努力证明，它不仅可以测量两个物体之间的距离，还可以测量许多物体或对物体表面进行详细表征。”
参考文献:“超级干涉距离分辨率”，作者:John C. Howell, Andrew N. Jordan, Barbara ?oda和Achim Kempf, 2023年8月2日，物理评论快报。DOI: 10.1103 / PhysRevLett.131.053803
