Scienziati cinesi sviluppano il più veloce convertitore analogico-digitale, che cambierà la guerra elettronica

Gli scienziati cinesi hanno sviluppato quello che potrebbe essere il più veloce convertitore analogico-digitale (ADC) per uso militare. 

Il dispositivo è in grado di ridurre il ritardo dei ricevitori per la guerra elettronica da nanosecondi a picosecondi – o un trilionesimo di secondo – hanno dichiarato i ricercatori che hanno sviluppato il dispositivo. Quindi ogni segnale analogico potrà essere identificato e controbilanciato in tempi infinitesimali.

La tecnologia del chip renderebbe il rilevamento dei segnali radar e le risposte più veloci del 91%,46% più veloce, quasi raddoppiando la velocità di combattimento per dare alle forze armate cinesi un vantaggio critico, secondo il team dell’Università di Scienze e Tecnologie Elettroniche della Cina (UESTC). La notizia è riportata da SCMP.

La ricerca è stata guidata dal professor Ning Ning presso l’UESTC, che ha sede nell’hub tecnologico di Chengdu ed è strettamente legata al principale appaltatore della difesa China Electronics Technology Group. Accedi per confermare che non sei un bot Questo aiuta a proteggere la nostra comunità.

Nella guerra elettronica, le forze militari devono innanzitutto convertire le onde elettromagnetiche rilevate, che sono segnali analogici, in un formato digitale composto da zeri e uno. Devono poi analizzare i segnali digitali su computer per poter eseguire azioni tattiche come l’identificazione, la localizzazione, l’inganno o la soppressione delle difese nemiche. Per evitare di perdere i segnali, gli ADC devono lavorare a pieno regime, raccogliendo miliardi di campioni al secondo e generando enormi quantità di dati.

Questo processo “limita fortemente la velocità di risposta delle apparecchiature e comporta un elevato consumo di energia e una forte generazione di calore nei ricevitori avanzati per la guerra elettronica”, hanno scritto Ning e i suoi colleghi in un articolo peer-reviewed pubblicato sulla rivista accademica cinese Microelectronics all’inizio di questo mese. Quotidiano, dal lunedì al venerdì China at a Glance Newsletter La tua lettura quotidiana di storie essenziali dalla Cina, tra cui politica, economia e attualità.

“Nel campo dei ricevitori per la guerra elettronica, l’industria è ancora concentrata sulla riduzione del ritardo di elaborazione del segnale e sul miglioramento della velocità di risposta dell’apparecchiatura, aumentando la velocità di conversione degli ADC, e sulla riduzione del consumo di energia dell’apparecchiatura, abbassando il consumo di energia degli ADC”, hanno scritto.

“Tuttavia, la difficoltà di progettazione degli ADC ad altissima velocità e basso consumo è aumentata drasticamente, mentre il miglioramento delle prestazioni delle apparecchiature è diventato sempre più marginale. Questo percorso ha raggiunto il suo limite”. Ning è anche il direttore di un laboratorio per l’innovazione dei circuiti integrati specifici per le applicazioni (ASIC), creato congiuntamente dall’UESTC e dal gigante cinese delle telecomunicazioni Huawei Technologies. Il laboratorio congiunto è stato istituito nel maggio dello scorso anno con 23 milioni di yuan (3,17 milioni di dollari) da Huawei.

Secondo la pagina web dell’UESTC, è dedicato alla ricerca e al trasferimento di tecnologia nel campo dei circuiti integrati misti analogico-digitali a bassissima potenza. Il team di Huawei e Ning ha collaborato a sistemi di rilevamento intelligenti per il rilevamento e la trasmissione, ottenendo diversi risultati come chip di rilevamento leggeri e ad alta precisione, algoritmi e sistemi hardware.

Un chip ispirato agli esami sull’uomo

Per l’ADC ultraveloce, il team di Ning si è ispirato ai monitor dell’elettroencefalogramma (EEG), che misurano l’attività elettrica del cervello. Negli scontri elettronici reali, i segnali radar sono solitamente intermittenti come quelli del cervello. Per risparmiare energia, alcuni monitor EEG indossabili utilizzano ADC a innesco di evento per semplificare la conversione del segnale e l’estrazione delle caratteristiche. Questa è stata l’ispirazione per il team di Ning per sviluppare il primo ADC intelligente al mondo per applicazioni militari. Questo chip è in grado di analizzare i segnali analogici prima che vengano convertiti in segnali digitali, determinando se si tratta di segnali radar del bersaglio o di rumore.

Il chip emette avvisi e inizia la conversione analogico-digitale a piena potenza solo quando un segnale radar è confermato. “Pertanto, è possibile ottenere un risparmio di consumo energetico di oltre il 30% in vari ambienti”, ha scritto il team di Ning nel documento, definendolo “innovativo”. Il chip si basa su un processo maturo a 28 nanometri, che lo rende economico e facile da produrre in serie.

La Cina è in grado di costruire autonomamente macchine fotolitografiche a 28 nanometri e negli ultimi anni ha importato un gran numero di apparecchiature per la produzione di chip per aumentare la capacità produttiva, dato che l’accesso all’hi-tech è sempre più limitato dai controlli sulle esportazioni condotti dagli Stati Uniti. Bisogna dire che la società di Taiwan TSMC sta per lanciare un chip da 2 nm, più di 10 volte più piccolo dei chip di produzione nazionale cinese, ma comunque gli investimenti della Cina sono enormi e questo ha un suo significato.  Nella prima metà di quest’anno, la Cina ha esportato quasi 260 miliardi di chip a processo maturo, secondo i dati delle dogane cinesi, con un aumento di oltre il 25%.

Con il supporto di tecnologie avanzate, l’esercito cinese ha iniziato a passare dalla difesa all’offesa. All’inizio di quest’anno, i media statali hanno riferito che un cacciatorpediniere cinese Type 055, dotato di un avanzato sistema di guerra elettronica, ha bloccato un intero gruppo d’attacco di portaerei statunitensi nel Mar Cinese Meridionale.

All’inizio di questo mese, quattro navi militari cinesi sono apparse nelle acque vicino all’Alaska per un’operazione di “libertà di navigazione”. Poco dopo, due bombardieri strategici cinesi H-6K con capacità di attacco nucleare si sono uniti a una formazione di bombardieri russi nella stessa area. I media statali cinesi hanno dichiarato che era la prima volta che l’esercito cinese effettuava operazioni in acque sensibili vicino all’America del Nord, evidenziando le sue capacità di supporto informativo ampliate.