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研究人员首次研制出新型量子传感器,可探测整个无线电频谱的通信信号

http://www.ec.hc360.com2020年03月24日14:08 来源:与非网T|T

    据美国陆军研究人员称,他们研制出了一款新型量子传感器,可以帮助士兵探测整个无线电频谱——从0到100吉赫兹(GHz)的通信信号。

    在传统的接收器系统中,单个天线的如此宽的频谱覆盖范围是不可能的,并且需要单个天线,放大器和其他组件等的多个系统。

    美国陆军作战能力发展司令部下属陆军实验室的科学家戴维·迈耶解释说,在新研究中,他们根据基本原理计算出接收器的信道容量(数据传输速率),然后在实验中将其他研究团队的结果提高了几个数量级。新传感器非常小巧,几乎无法被其他设备探测到,有望让士兵们如虎添翼。科学家最近才开始考虑将基于里德堡原子的传感器应用于电场传感领域,包括用作通信接收器。尽管里德堡原子拥有广谱灵敏度,但科学家迄今从未对整个运行波段的灵敏度进行定量描述。”

    为评估潜在应用,陆军科学家分析了从0到10的12次方赫兹的巨大频谱范围内,新款里德堡传感器对振荡电场的灵敏度。结果表明,里德堡传感器可靠地探测到整个频谱段的信号。在传统接收器系统中,单根天线无法覆盖如此宽的频谱范围,要做到这一点,可能需要单根天线、放大器和其他组件协同作战。而且,新量子传感器的灵敏度可与其他电场传感器技术——如电光晶体和偶极天线耦合的无源电子设备等相媲美。

    陆军科学家计划进一步锤炼新技术,提高这款量子传感器的灵敏度,使其能探测到更弱的信号,并扩展用于探测更复杂波形的协议。

    这项工作支持陆军在下一代计算机网络中的现代化优先事项,并确保其位置,导航和时间安排,因为它可能会影响新颖的通信概念或方法,以检测用于定位的RF信号。

    将来,陆军科学家将研究方法,以继续提高灵敏度,以检测更弱的信号,并扩展用于更复杂波形的检测协议。

责任编辑:黄美婷

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