Czujniki radarowe wykrywają ruchy o wielkości nawet 1/100 włosa

[reklama_1]

Nowy czujnik wykorzystuje technologię radaru milimetrowego, co zapewnia najwyższą na świecie dokładność i przystępną cenę.

Prototypowy czujnik radarowy działający w falach milimetrowych, zdolny do pomiaru niewielkich drgań. Zdjęcie: Omeed Momeni/UC Davis — Prototypowy czujnik radarowy działający w falach milimetrowych, zdolny do pomiaru niewielkich drgań. Zdjęcie: *Omeed Momeni/UC Davis*

Zespół inżynierów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis opracował prototyp taniego i energooszczędnego czujnika radarowego, który jest wielkości ziarenka sezamu i może wykrywać ruchy o wielkości zaledwie 1/100 szerokości ludzkiego włosa, poinformował 30 października magazyn Interesting Engineering. Wyniki nowych badań opublikowano w czasopiśmie IEEE Journal of Solid-State Circuits.

Według badań, nowa konstrukcja umożliwia realizację „misji niemożliwych”, umożliwiając czujnikowi wykrywanie niezwykle małych ruchów obiektów w skali mikroskopowej. Czujnik obiecuje wiele potencjalnych zastosowań w takich obszarach jak bezpieczeństwo, monitoring biometryczny i pomoc osobom niedowidzącym.

Prototyp czujnika wykorzystuje technologię radaru milimetrowego. Fale milimetrowe to częstotliwości elektromagnetyczne z zakresu od 30 do 300 gigaherców, pomiędzy mikrofalami a podczerwienią. Są one wykorzystywane do zasilania szybkich sieci komunikacyjnych, takich jak 5G, i cieszą się popularnością ze względu na możliwości wykrywania krótkiego zasięgu.

Zespół twierdzi, że radary milimetrowe emitują szybko poruszające się fale elektromagnetyczne w kierunku celów i analizują ich ruch, położenie i prędkość na podstawie odbić. Fale milimetrowe mają kilka zalet, między innymi są wrażliwe na subtelne ruchy i mogą skupiać się na wyjątkowo małych obiektach.

Większość obecnych czujników fal milimetrowych ma problemy z poborem mocy i filtrowaniem szumu tła. Zespół z UC Davis odkrył również dużą ilość szumu tła podczas opracowywania nowego czujnika. Próbując wychwycić subtelny sygnał małego, przerzedzającego się liścia, czujnik został przeciążony i stracił sygnał.

Aby rozwiązać problem szumów, zespół zmienił konstrukcję i strukturę czujnika. Ta zmiana pozwoliła wyeliminować szum z pomiarów czujnika. W rezultacie czujnik może wykrywać zmiany położenia obiektu o wartości zaledwie 1/100 szerokości ludzkiego włosa i identyfikować drgania o wartości zaledwie 1/1000 szerokości włosa.

Według zespołu badawczego, nowy czujnik dorównuje lub przewyższa najdokładniejsze czujniki na świecie. To niedrogie urządzenie ma potencjał, by w niedalekiej przyszłości przyczynić się do rozwoju zaawansowanych radarów milimetrowych.

Thu Thao (według Interesting Engineering )

Link źródłowy