De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe de pesquisa do Laboratório Lincoln do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveu uma antena protótipo chamada Matriz Refletora Anti-Interferência com Conformação de Feixe Ágil Gerenciada (HoNi BAJR), projetada para proteger enlaces de comunicações táticas por satélite em constelações de órbita terrestre baixa difusa (pLEO) contra interferências, com baixo tamanho, peso, potência e custo (SWaP-C).
Em ambientes contestados, as comunicações táticas por satélite (SATCOM) precisam garantir a segurança dos canais contra interferências. As constelações pLEO, devido ao grande número de satélites, exigem requisitos extremamente altos de SWaP, enfrentando ameaças como interferência de sinais e coleta de inteligência de sinais. Alterar em tempo real a forma do feixe da antena para proteger os sinais dos usuários terrestres é fundamental para manter a comunicação entre satélites e usuários. Michael Craton, do Grupo de SATCOM Tático do Laboratório Lincoln, afirmou que, diante dos desafios futuros, é necessário projetar aberturas de radiofrequência escaláveis, de baixo SWaP-C e sem sacrificar funcionalidades, ou seja, obter alto desempenho com hardware mais barato e antecipar ameaças potenciais.
Matrizes de antenas adaptativas previnem interferências definindo zeros em direções específicas por meio da rápida alteração do estado do feixe (conformação de feixe adaptativa). No entanto, seu alto SWaP limita a aplicação em ambientes restritos como pLEO. Para isso, a equipe desenvolveu o protótipo de antena de matriz refletora de varredura HoNi BAJR, cuja superfície é composta por elementos refletores controlados individualmente. Quando o sinal atinge a superfície, cada elemento reflete a energia com um deslocamento de fase específico para formar o feixe e bloquear interferências. Essa estrutura de matriz refletora é simples, fácil de escalar e controlar. Em comparação com matrizes em fase, ela não requer amplificadores para cada elemento; o sinal é coletado por uma antena de alimentação e combinado no espaço livre, reduzindo significativamente o SWaP, com uma redução de cerca de 95% no consumo de energia.
O protótipo HoNi BAJR é projetado especificamente para comunicações em constelações pLEO, com cobertura que pode se estender até o horizonte e adaptação a usuários de baixa potência. A equipe validou sua capacidade de conformação de feixe nas instalações de teste de sistemas de radiofrequência, demonstrando com sucesso ângulos de varredura elevados, indicando que a matriz pode receber sinais de uma ampla faixa. Os testes também mostraram perdas mínimas de sinal ao sintetizar feixes múltiplos ou divididos, sugerindo que ela pode enviar sinais para vários usuários sem perda de informações.
Suprimir interferências de sinais prejudiciais, como os de estações base ou dispositivos eletrônicos, é crucial para o funcionamento normal da antena. Com base em dois projetos internos, a Matriz Refletora Eletrônica de Varredura Desdobrável (DESRa) e a Conformação de Feixe Analógica por Fase (PhAB), a equipe validou a capacidade de definição adaptativa de zeros e supressão de interferências em tempo real. No entanto, no ambiente de sinais dinâmicos do HoNi BAJR, pode não haver tempo suficiente para o feixe se adaptar rapidamente. A equipe inovou ao propor a criação de regiões de supressão de interferências moldando os lóbulos laterais do feixe, em vez de focar em pontos de interferência individuais. Essa técnica apresentou deficiências nos testes, pois os lóbulos laterais são sensíveis a pequenas variações de sinal, sendo difíceis de controlar, mas uma calibração adequada pode melhorar o desempenho.
A calibração é um dos principais desafios na operação de matrizes refletoras, sem precedentes atualmente, e a equipe está ativamente pesquisando métodos. Uma calibração precisa pode melhorar a formação e modelagem do feixe, maximizando o desempenho da matriz. A equipe também está explorando os melhores cenários de aplicação para matrizes refletoras. Estudos iniciais indicam que a tecnologia é adequada para agendamento de feixes, ambientes de sinais com baixa dinamicidade ou alta dinamicidade com boa calibração na presença de interferência difusa, bem como plataformas com restrições de energia. Craton destacou que projetar o hardware é um desafio, mas integrar a tecnologia em um sistema completo que atenda aos requisitos da missão é ainda mais difícil. A equipe acredita que as matrizes refletoras de varredura têm grande potencial em missões relevantes, mas é necessário primeiro estabelecer as capacidades necessárias. O trabalho futuro se concentrará em explorar ainda mais as formas de aplicação, melhorar a calibração e aperfeiçoar as capacidades de conformação de feixe.
