美國國家標準與技術研究院 (NIST) 的一個科學小組成功建立了一個獨特的電子系統,該系統能夠對牆後的物體進行實時成像,並記錄以高超音速移動的物體。
微波新技術
當然,我們人眼無法透過牆壁看,這是因為人眼感知的波長型別不能很好地穿透物體。然而,如果我們切換到更長的波長,比如在微波模式下,那麼我們將能夠“看到”位於牆壁後面的物體。
一切如何運作
如果我們看一下經典的雷達系統,我們會發現,其中無線電波的傳送是以犧牲發射機為代價的。傳送的波從發射器範圍內的物體反射並由接收器記錄。
該圖是來自安裝舞臺上方 5 m 處攝像機的真實影象,其中有一個人 (a)、一堵牆 (b)、一個人在牆的背景前 (c) 以及一個人在背景後 (d)。面板 a、b、c 和 d 的相應一階重建和灰色條紋分別顯示在面板 e、f、g 和 h 中。
因此,透過分析這個雷達“回波”的資料,可以確定該區域內物體的位置、大小和運動。並且這種方法通常使用多個接收器和更少的發射器。
該系統由 NIST 開發,其工作原理如下:微波透過多個發射器傳送,所有反射都由一個強大且非常靈敏的感測器收集。
此外,系統還會記錄從其他物體反射回接收器的波。這將使您能夠快速準確地找出並告訴您特定地點的內容。
顯示偽隨機二進位制序列 (PRBS) 發生器的圖表,在增益級(未顯示)之後為天線陣列供電。發射機矩陣包含 12 個全向天線,每個天線接收一個唯一的 PRBS 程式碼。
因此,該系統可以看穿固體物體並準確描繪出它們背後的真實情況。此外,對於這樣的系統,在(雨、霧等)天氣情況下,檢測到物體並不困難。
該系統還能夠固定和跟蹤以高超音速移動的物體,例如飛機、火箭和各種空間碎片。
科學家們在《自然通訊》雜誌的頁面上分享了所做工作的結果和他們的一些發現。
同時,該技術還處於起步階段,尚不清楚何時會得到廣泛應用。