Fraunhofer, kurtarıcılar ve endüstri için modüler, kompakt bir radar geliştirdi
Bilim
David Szondy31 Mart 2013
Fraunhofer 'ın W-band radarı, dielektrik lensli üç kanallı bir anten ile donatılmıştır (Foto: Fraunhofer IAF)
Fraunhofer Uygulamalı Katı Hal Fiziği Enstitüsü'nün (IAF) araştırmacıları, saydam olmayan materyaller ve kar koşullarının daha da artmasıyla “görebilecek” hafif, kompakt bir radar geliştirdiler. Kompakt radar, radyo spektrumunun milimetre W-bandında 75 ila 110 GHz frekanslarında çalışır. Bu frekanstaki radarlar sadece 3 km'ye kadar olan küçük nesneleri tanımlamakla kalmaz, aynı zamanda giyim, plastik yüzeyler, kağıt, ahşap gibi saydam olmayan, dielektrik ve metal olmayan malzemelerin her türüne de nüfuz edebilirler., kar ve sis.
Bu tür bir radar, askeri ve bazı sivil uygulamalarda uzun süredir devam ediyor, ancak Fraunhofer daha geniş bir kullanım için yeni, daha kompakt bir modüler tasarım geliştirdi. Yeni tasarım, dielektrik lensli üç kanallı antenli bir sigara kutusunun boyutu hakkında kompakt bir radardır ve USB ve CAN-BUS arayüzlerini barındırır.
Geleneksel W-bant radarları büyük ölçüde askeri uygulamalarla sınırlıdır çünkü ağır ve pahalı olan beş kilograma (11 lb) kadar ağırlığa sahip seramik substratlar kullanırlar. Bir gallium arsenide yarı iletken kullanarak, Fraunhofer sensörün boyutunu ve maliyetini azaltmakla kalmayıp, aynı zamanda 100 GHz üzerindeki frekansları ele alarak çözünürlüğü de geliştirdi.
“İlke olarak, sistemimiz bir yarasanınkiyle karşılaştırılabilir. Yarasalar ultrasonik sinyaller yayarsa, yankılar duvarlardan, dallardan, güvelerden ve gnatlardan geri dönerler. Yarasalar, hangi engellerin ön plana çıkacağını belirlemek için bu ekoları kullanırlar ve ekolar, engeller ve avlar arasında ayrım yapmalarına izin verir. Eğer yolda hiçbir şey olmazsa yankı olmaz. Böylece kulaklarıyla görüşüyorlar, “dedi IAF'de bir mühendis olan Dr. Axel Hülsmann. “Radarımız, gözlem altındaki nesneler tarafından yansıtılan sinyalleri yayar. Sayısal algoritmaların yardımıyla, iletilen ve alınan sinyaller birbiriyle karşılaştırılabilir. Ve bu karşılaştırma, nesnenin mesafesini, boyutunu, kalınlığını ve hızını belirlemeyi mümkün kılar. Nesne hareket etmezse, sinyal değişmeden kalır.
Kompakt radar modülü sadece sinyal üretmekle kalmaz, aynı zamanda dijital sinyal trafiğini de işleyebilir ve yüksek frekanslı bir modül ve bir sinyal işlemcisi içerebilir. Ayrıca çit veya port gibi geniş alanları da kapsayabilir. “Dielektrik bir anten kullandığımız için, diyafram açıklığı serbestçe seçilebilir. Bu, kaydedilen verilerin küçük ve uzaktaki nesneler kadar geniş yüzeylerin kapanmasını kapsayabildiği anlamına gelir, “dedi Hülsmann. “Sis olduğu zaman, Hamburg'un Elbe Nehri üzerindeki limanında olduğu gibi, güvenlik kameraları da yüksek çözünürlüklü görüntüler sunamıyor. Bu yüzden yetkililer hava şartları kötü olduğunda genellikle köpek birimleriyle devriye geziyorlar. ”
Fraunhofer, radarın tüm ortam koşullarında ve doğru yükseklik / mesafe okumalarında iniş desteği sağlamanın yanı sıra, beyazın koşullarında görebilme kabiliyeti nedeniyle, helikopter kurtarmasına özel bir vurgu yaparak, geniş bir uygulama yelpazesine sahip olduğunu görmektedir. Ayrıca güvenlik, tıbbi, lojistik ve endüstriyel ortamlar için de uygundur.
“W-band radarı, üretim süreçlerindeki diğer sensör teknolojilerinin yüksek sıcaklıklar veya sınırlı görünürlük nedeniyle başarısız olduğu herhangi bir durumda kullanılabilir. Sadece bir örnek vermek gerekirse, un silolarında bir dolum seviyesi sensörü olarak kullanılabilir: doldurulduklarında çok miktarda toz oluşumu, “dedi Hülsmann.
W-band radarının prototipinin, 8 - 12 Nisan tarihleri arasında devam eden Hannover Messe'de sunulması planlanıyor. Katılımcılar, radarın iki eşmerkezli tüpteki su seviyesini belirleme yeteneğini gösterecek. aralarındaki boşluk sisle dolu. Fraunhofer'a göre, radar, bir optik sensörün körleştirileceği su seviyesini algılayabilecektir.
Fraunhofer, kompakt radarın geliştirilmiş bir versiyonunun iki yıl içinde piyasada olacağını tahmin ediyor.
Kaynak: Fraunhofer
Fraunhofer 'ın W-band radarı, dielektrik lensli üç kanallı bir anten ile donatılmıştır (Foto: Fraunhofer IAF)