Радарні датчики виявляють рухи розміром навіть 1/100 волосини

Новий датчик використовує технологію міліметрового радара з провідною світовою точністю за доступною ціною.

Прототип радіолокаційного датчика міліметрового діапазону, здатного вимірювати крихітні коливання. Фото: Омід Момені/UC Davis — Прототип радіолокаційного датчика міліметрового діапазону, здатного вимірювати крихітні коливання. Фото: *Омід Момені/UC Davis*

Команда інженерів з Каліфорнійського університету в Девісі розробила прототип недорогого, енергоефективного радарного датчика, розміром з кунжутне зернятко, який може виявляти рухи розміром до 1/100 ширини людської волосини, повідомило видання Interesting Engineering 30 жовтня. Нове дослідження було опубліковано в IEEE Journal of Solid-State Circuits.

Згідно з дослідженням, нова конструкція робить «місію неможливу», дозволяючи датчику виявляти надзвичайно малі рухи об'єктів у мікроскопічному масштабі. Датчик обіцяє мати багато потенційних застосувань у таких сферах, як безпека, біометричний моніторинг та допомога людям з вадами зору.

Прототип датчика використовує технологію радара міліметрових хвиль. Міліметрові хвилі – це електромагнітні частоти в діапазоні від 30 до 300 гігагерц, між мікрохвилями та інфрачервоним випромінюванням. Вони використовуються для живлення високошвидкісних комунікаційних мереж, таких як 5G, і популярні завдяки своїм можливостям зондування на коротких відстанях.

За словами команди, радари міліметрового діапазону випромінюють швидкорухомі електромагнітні хвилі на цілі та аналізують їхній рух, положення та швидкість за допомогою відлуння. Міліметрові хвилі мають кілька переваг, зокрема чутливість до ледь помітних рухів та здатність фокусуватися на надзвичайно малих об'єктах.

Більшість сучасних датчиків міліметрового діапазону мають проблеми зі споживанням енергії та фільтрацією фонового шуму. Команда Каліфорнійського університету в Девісі також виявила велику кількість фонового шуму під час розробки свого нового датчика. Коли вони спробували вловити ледь помітний сигнал маленького, тоншого листка, їхній датчик був перевантажений і втратив сигнал.

Щоб подолати проблему шуму, команда змінила конструкцію та структуру датчика. Ця зміна допомогла усунути шум з вимірювань датчика. В результаті датчик може виявляти зміни положення цілі розміром до 1/100 ширини людської волосини та ідентифікувати коливання розміром до 1/1000 ширини волосини.

За словами дослідницької групи, це робить новий датчик рівним або кращим за найточніші датчики у світі. Цей недорогий пристрій має потенціал допомогти в розробці передових радарів міліметрового діапазону найближчим часом.

Тху Тао (Згідно з Цікавою інженерією )

Посилання на джерело