Penelitian Perintis Mengatasi Pertukaran Bersejarah Antara Jarak dan Detail
Para peneliti telah mengembangkan teknologi radar baru yang meningkatkan resolusi jarak secara signifikan, menjanjikan peningkatan di berbagai bidang seperti militer dan arkeologi. Kredit: SciTechDaily.com
Terobosan teknologi radar meningkatkan resolusi jarak, berdampak pada banyak industri dan memungkinkan aplikasi tingkat lanjut seperti karakterisasi permukaan secara detail.
Fungsi radar interferensi baru yang digunakan oleh tim peneliti dari Universitas Chapman dan institusi lain meningkatkan resolusi jarak antar objek menggunakan gelombang radar. Hasilnya mungkin mempunyai konsekuensi penting dalam bidang militer, konstruksi, arkeologi, mineralogi, dan banyak bidang aplikasi radar lainnya.
Eksperimen pembuktian prinsip pertama ini membuka bidang penelitian baru dengan banyak kemungkinan penerapan yang dapat mengganggu industri radar bernilai miliaran dolar. Ada banyak jalan baru untuk ditempuh baik dalam teori maupun eksperimen.
Menyelesaikan Tantangan Berusia Puluhan Tahun
Penemuan ini mengatasi masalah sembilan dekade yang mengharuskan para ilmuwan dan insinyur mengorbankan detail dan resolusi demi jarak pengamatan – di bawah air, di bawah tanah, dan di udara. Batasan sebelumnya membatasi perkiraan jarak antar objek menjadi seperempat panjang gelombang gelombang radio; teknologi ini meningkatkan resolusi jarak antar objek menggunakan gelombang radar.
“Kami yakin pekerjaan ini akan membuka sejumlah aplikasi baru serta meningkatkan teknologi yang sudah ada,” kata John Howell, penulis utama artikel yang diterbitkan di Surat Tinjauan Fisik dan disorot sebagai makalah Saran Editor (lihat Resolusi Radar Meningkat). “Kemungkinan melakukan penghapusan ranjau secara kemanusiaan secara efisien atau melakukan penginderaan medis non-invasif dengan resolusi tinggi sangat memotivasi,” tambah Howell.
Peningkatan Resolusi Radar
Howell dan tim peneliti dari Institute for Quantum Studies di Chapman University, Hebrew University of Jerusalem, University of Rochester, Perimeter Institute dan the Universitas Waterloo telah menunjukkan resolusi jangkauan lebih dari 100 kali lebih baik daripada batas yang telah lama diyakini. Hasil ini mematahkan trade-off antara resolusi dan panjang gelombang, sehingga memungkinkan operator menggunakan panjang gelombang yang panjang dan kini memiliki resolusi spasial yang tinggi.
Dengan menggunakan fungsi dengan gradien curam dan waktu nol, para peneliti menunjukkan bahwa perubahan yang sangat kecil dalam bentuk gelombang dapat diukur untuk secara tepat memprediksi jarak antara dua objek sambil tetap kuat terhadap kehilangan penyerapan. Bagi seorang arkeolog, hal ini menciptakan kemampuan untuk membedakan antara koin yang berada jauh di bawah tanah dan pecahan tembikar.
Ide terobosan ini bergantung pada superposisi bentuk gelombang yang dibuat khusus. Ketika gelombang radio dipantulkan dari dua permukaan berbeda, gelombang radio yang dipantulkan tersebut bertambah membentuk gelombang radio baru. Tim peneliti menggunakan pulsa yang dirancang khusus untuk menghasilkan pulsa superposisi jenis baru. Gelombang komposit memiliki fitur sub-panjang gelombang unik yang dapat digunakan untuk memprediksi jarak antar objek.
Mengubah Penginderaan Radar
“Dalam bidang teknik radio, interferensi adalah kata yang kotor dan dianggap sebagai efek yang merugikan. Di sini, kami mengubah sikap ini, dan menggunakan efek interferensi gelombang untuk memecahkan batasan jangka panjang radar yang berkisar berdasarkan besarnya,” kata Andrew Jordan, direktur Studi Quantum di Universitas Chapman. “Dalam penginderaan radar jarak jauh, hanya sejumlah kecil radiasi elektromagnetik yang dikembalikan ke detektor. Bentuk gelombang khusus yang kami rancang memiliki sifat penting yang dapat merujuk pada diri sendiri, sehingga sifat target dapat dibedakan dari hilangnya sinyal.”
Howell menambahkan, “Kami sekarang berupaya untuk menunjukkan bahwa tidak hanya mungkin untuk mengukur jarak antara dua objek, tetapi juga banyak objek atau melakukan karakterisasi permukaan secara mendetail.”
Referensi: “Resolusi Rentang Super Interferometri” oleh John C. Howell, Andrew N. Jordan, Barbara Šoda dan Achim Kempf, 2 Agustus 2023, Surat Tinjauan Fisik.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.053803
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
