Protección de los sistemas de RF de banda ancha en entornos electromagnéticos congestionados

El nuevo programa tiene como objetivo desarrollar la tecnología de circuitos de RF adaptables de banda ancha, para mitigar la interferencia de las señales externas y autogeneradas.

Hoy, el espectro electromagnético (EM) es un recurso escaso que se está congestionando y disputando cada vez más, ya que entidades amigas, no amigas y neutrales compiten por los recursos de espectro disponibles en cualquier momento, lugar y frecuencia. Dentro del Departamento de Defensa (DoD), los sistemas de radiofrecuencia (RF), tales como las redes de comunicaciones y los radares, deben operar dentro de este entorno congestionado y luchar contra las interferencias que comprometen la misión, tanto de las señales generadas por ellos mismos como de las generadas externamente. La necesidad de apoyar las operaciones de espectro EM de banda ancha también se suma a la carga, ya que los enfoques actuales para mitigar la interferencia de los receptores de banda ancha no son óptimos y fuerzan a compromisos en torno a la sensibilidad de la señal, el uso del ancho de banda y el rendimiento del sistema. Además, en el caso de la autointerferencia, los enfoques tradicionales de reducción de la interferencia, tales como el aislamiento de la antena, no suelen ser suficientes para proteger los receptores de banda ancha.

«La protección de nuestras radios digitales de banda ancha de interferencias e interceptaciones en un ambiente EM impredecible es crítico para nuestra capacidad de defensa, lo que ha impulsado la exploración de arquitecturas de circuitos sintonizables de banda ancha para soportar la tecnología de radio cognitiva», dijo el gerente de programa de DARPA, Dr. Timothy Hancock. «A diferencia de los radios de banda estrecha, que dependen de la conmutación entre el filtrado pre-planificado y la cancelación de la señal, los radios de banda ancha de hoy en día carecen de «lfront-ends», que pueden ayudar a mitigar las señales dañinas antes de que lleguen a la electrónica sensible del receptor».

El programa Wideband Adaptive RF Protection (WARP) busca mejorar las protecciones para los receptores de banda ancha que operan en entornos EM congestionados y disputados. El objetivo es desarrollar filtros adaptativos de banda ancha y canceladores de señal analógica, que atenúen selectivamente, o cancelen, las interferencias generadas externamente (de la interferencia del adversario, por ejemplo) y las señales de interferencia autogeneradas (como las creadas por el propio transmisor de una radio) para proteger las radios digitales de banda ancha de la saturación. La saturación se produce cuando el nivel de potencia de una señal recibida excede el rango dinámico del receptor, o el rango de señales débiles a fuertes que puede manejar. Cuando se exponen a interferencias o interferencias, los componentes WARP de destino detectarán y se adaptarán al entorno EM mediante el control inteligente del hardware de adaptación.

Para hacer frente a las interferencias externas, WARP explorará el desarrollo de filtros sintonizables de banda ancha que puedan detectar continuamente el entorno EM y adaptarse para mantener el rango dinámico del receptor sin disminuir la sensibilidad de la señal o el ancho de banda. La investigación se centrará en arquitecturas de filtro innovadoras apoyadas en componentes y empaquetamiento de última generación para alcanzar las métricas objetivo del programa.

Fte. DARPA