تكتشف أجهزة استشعار الرادار حركات صغيرة تصل إلى 1/100 من الشعرة

[إعلان 1]

يستخدم المستشعر الجديد تقنية الرادار بالموجات المليمترية، بدقة رائدة عالميًا وبسعر مناسب.

نموذج أولي لمستشعر رادار موجات المليمتر قادر على قياس الاهتزازات الدقيقة. الصورة: أوميد مؤمني/جامعة كاليفورنيا، ديفيس — نموذج أولي لمستشعر رادار موجات المليمتر قادر على قياس الاهتزازات الدقيقة. الصورة: *أوميد مؤمني/جامعة كاليفورنيا، ديفيس*

قام فريق من المهندسين بجامعة كاليفورنيا ديفيس بتطوير نموذج أولي لمستشعر رادار منخفض التكلفة وكفء في استخدام الطاقة، بحجم حبة السمسم فقط، ويمكنه اكتشاف حركات صغيرة تصل إلى 1/100 من عرض شعرة الإنسان، حسبما أفاد موقع Interesting Engineering في 30 أكتوبر. نُشر البحث الجديد في مجلة IEEE Journal of Solid-State Circuits.

وفقًا للدراسة، يُمكّن التصميم الجديد المستشعر من اكتشاف حركات دقيقة للغاية للأجسام على نطاق مجهري. ويَعِد هذا المستشعر بتطبيقات واعدة في مجالات مثل الأمن، والمراقبة البيومترية، ومساعدة ضعاف البصر.

يستخدم النموذج الأولي للمستشعر تقنية رادار الموجات المليمترية. الموجات المليمترية هي ترددات كهرومغناطيسية تتراوح بين 30 و300 جيجاهرتز، بين الموجات الدقيقة والأشعة تحت الحمراء. تُستخدم هذه الموجات لتشغيل شبكات الاتصالات عالية السرعة مثل الجيل الخامس (5G)، وتشتهر بقدرتها على الاستشعار قصير المدى.

تُطلق رادارات الموجات المليمترية موجات كهرومغناطيسية سريعة الحركة على الأهداف، وتُحلل حركتها وموقعها وسرعتها بناءً على أصداء الموجات، وفقًا للفريق. للموجات المليمترية فوائد عديدة، منها حساسيتها للحركات الدقيقة وقدرتها على التركيز على الأجسام شديدة الصغر.

تعاني معظم مستشعرات الموجات المليمترية الحالية من مشاكل في استهلاك الطاقة وتصفية الضوضاء الخلفية. كما اكتشف فريق جامعة كاليفورنيا، ديفيس، كمية كبيرة من الضوضاء الخلفية أثناء تطوير مستشعرهم الجديد. عندما حاولوا التقاط الإشارة الخافتة لورقة صغيرة رقيقة، غمر المستشعر البيانات وفقد الإشارة.

للتغلب على مشكلة الضوضاء، غيّر الفريق تصميم وهيكل المستشعر. ساهم هذا التغيير في إزالة الضوضاء من قياساته. ونتيجةً لذلك، يستطيع المستشعر رصد تغيرات في موضع الهدف تصل إلى 1/100 من عرض شعرة الإنسان، وتحديد اهتزازات تصل إلى 1/1000 من عرض شعرة الإنسان.

وفقًا لفريق البحث، فإن هذا يجعل المستشعر الجديد مساوٍ لأدق أجهزة الاستشعار في العالم أو يتفوق عليها. يتمتع هذا الجهاز منخفض التكلفة بالقدرة على المساعدة في تطوير رادارات موجات المليمتر المتقدمة في المستقبل القريب.

ثو ثاو (وفقًا للهندسة المثيرة للاهتمام )

[إعلان 2]
رابط المصدر