Investigadores de la Universidad de Nankai y de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong han realizado un avance significativo en la tecnología del radar de milímetros con el desarrollo de un chip fotónico de radar de niobato de litio en película delgada. Esta innovadora tecnología tiene el potencial de transformar numerosas aplicaciones clave, entre ellas la comunicación 6G y la conducción autónoma.

Los hallazgos del equipo, publicados en la revista Nature Photonics, destacan que la combinación de tecnologías fotónicas avanzadas con sistemas de radar de milímetros otorga capacidades de imagen y detección de alta resolución sin precedentes. Estas características son fundamentales para aplicaciones que demandan una detección rápida y precisa.

El nuevo chip fotónico se basa en una plataforma de niobato de litio de película delgada de 4 pulgadas, un material reconocido por su excepcional habilidad para manipular la luz y las señales eléctricas. Esta plataforma es compatible con procesos CMOS, utilizados comúnmente en la fabricación de dispositivos electrónicos modernos, lo que facilita su producción a gran escala.

Este chip permite una detección precisa de distancia y velocidad con una resolución a nivel de centímetros. Además, sobresale en la imagen en dos dimensiones, utilizando una técnica conocida como radar de apertura sintética inversa (ISAR), que permite generar imágenes detalladas de objetos en condiciones desafiantes.

Según Zhu Sha, profesor de la Universidad de Nankai y miembro clave del equipo de investigación, este chip representa un avance importante en la tecnología de radar, superando las limitaciones de los sistemas de radar electrónicos tradicionales y estableciendo un nuevo estándar para los sistemas de radar fotónico compactos y de alto rendimiento.

El equipo de investigación ha optimizado el diseño del chip para incluir dos funciones críticas: la multiplicación de frecuencia y la desmodulación de ecos. La multiplicación de frecuencia permite al chip generar señales de milímetro de alta frecuencia, mientras que la desmodulación de ecos procesa las señales reflejadas para extraer información precisa sobre distancias y velocidades.

Para evaluar las capacidades del chip, el equipo llevó a cabo diversas pruebas, incluyendo la medición de distancia y velocidad, así como pruebas de imagen ISAR. Los resultados confirmaron la habilidad del chip para detectar distancias y velocidades con gran precisión, además de generar imágenes de alta definición de múltiples objetivos.

Este avance tiene implicaciones significativas para múltiples sectores. En el ámbito de la comunicación 6G, la capacidad del chip para manejar señales de alta frecuencia podría permitir una transmisión de datos más rápida y una reducción en la latencia, impulsando así las redes inalámbricas de próxima generación.

En el campo de la conducción autónoma, las capacidades de imagen y detección de alta resolución podrían mejorar la seguridad y fiabilidad de los vehículos autónomos, permitiéndoles navegar en entornos complejos con mayor confianza. Además, el chip podría transformar la detección de precisión en sectores como la automatización industrial y la imagen médica.

Zhu enfatizó que este logro establece un nuevo estándar para el desarrollo futuro de sistemas de radar fotónico compactos y de alto rendimiento, señalando que en la medida que nos acercamos a la era del 6G, esta tecnología está preparada para generar cambios significativos en múltiples campos.