Radarsensorer oppdager bevegelser så små som 1/100 av et hårstrå

Den nye sensoren bruker millimeterbølgeradarteknologi med verdensledende nøyaktighet til en overkommelig pris.

En prototype av en millimeterbølge-radarsensor som er i stand til å måle ørsmå vibrasjoner. Foto: Omeed Momeni/UC Davis

Et team av ingeniører ved University of California Davis har utviklet en prototype av en rimelig og energieffektiv radarsensor som bare er like liten som et sesamfrø og kan oppdage bevegelser så små som 1/100 av bredden på et menneskehår, rapporterte Interesting Engineering 30. oktober. Den nye forskningen ble publisert i IEEE Journal of Solid-State Circuits.

Ifølge studien gjør den nye designen et «umulig oppdrag» mulig, slik at sensoren kan oppdage ekstremt små bevegelser fra objekter på mikroskopisk skala. Sensoren lover å gi mange potensielle bruksområder innen områder som sikkerhet, biometrisk overvåking og hjelp til synshemmede.

Sensorprototypen bruker millimeterbølgeradarteknologi. Millimeterbølger er elektromagnetiske frekvenser i området 30 til 300 gigahertz, mellom mikrobølger og infrarødt. De brukes til å drive høyhastighetskommunikasjonsnettverk som 5G og er populære for sine kortdistansedetekteringsegenskaper.

Millimeterbølgeradarer sender hurtigbevegelige elektromagnetiske bølger mot mål og analyserer bevegelsen, posisjonen og hastigheten deres ut fra ekkoene, ifølge teamet. Millimeterbølger har flere fordeler, inkludert å være følsomme for subtile bevegelser og å kunne fokusere på ekstremt små objekter.

De fleste nåværende millimeterbølgesensorer lider av problemer med strømforbruk og filtrering av bakgrunnsstøy. UC Davis-teamet oppdaget også en stor mengde bakgrunnsstøy mens de utviklet den nye sensoren. Da de prøvde å fange opp det subtile signalet fra et lite, tynnende blad, ble sensoren overbelastet og mistet signalet.

For å løse støyproblemet endret teamet design og struktur på sensoren. Denne endringen bidro til å fjerne støy fra sensorens målinger. Som et resultat kan sensoren oppdage endringer i et måls posisjon så små som 1/100 av bredden på et menneskehår og identifisere vibrasjoner så små som 1/1000 av bredden på et hårstrå.

Ifølge forskerteamet gjør dette den nye sensoren lik eller bedre enn verdens mest nøyaktige sensorer. Denne rimelige enheten har potensial til å bidra til å utvikle avanserte millimeterbølgeradarer i nær fremtid.

Thu Thao (ifølge Interesting Engineering )

Kildekobling: https://vnexpress.net/cam-bien-radar-phat-hien-chuyen-dong-nho-bang-1-100-soi-toc-4671071.html