El nuevo dispositivo es compacto:cabe en una caja de 10 centímetros, pesa menos de 150 gramos y funciona con una batería de 5V. Crédito:KAUST
Una pequeña, dispositivo de radar portátil podría permitir a las personas con discapacidad visual, o dispositivos móviles no tripulados para detectar objetos en tiempo real.
La tecnología de radar se ha utilizado durante décadas en la aviación, tecnología de defensa y cámara de velocidad. Ahora, un equipo en KAUST, en colaboración con científicos del Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia, han creado un compacto, Radar de bajo costo con aplicaciones potenciales en salud y seguridad personal.
El radar proporciona información detallada sobre el tamaño, distancia y velocidad de los objetos en movimiento. Sin embargo, para aplicaciones de corto alcance, las ondas de radio transmitidas deben tener longitudes de onda cortas para captar tantos detalles como sea posible sobre su entorno inmediato. Dichos sensores podrían ayudar a las personas con discapacidad visual, y dispositivos móviles no tripulados, ver traduciendo los reflejos del radar en información útil.
"Los módulos de radar actuales son grandes y voluminosos. También pierden detalles clave porque operan con longitudes de onda de radio largas, "dice Seifallah Jardak, quien trabajó en el proyecto bajo la supervisión de Sajid Ahmed y Mohamed-Slim Alouini de KAUST y junto con Tero Kiuru y Mikko Metso de VTT. "Queríamos desarrollar un radar portátil. Los colegas de VTT aportaron la experiencia necesaria en diseño de hardware y ondas milimétricas, mientras me enfocaba en el procesamiento de señales y desarrollaba software de radar modular, "explica Jardak.
Seifallah Jardak (izquierda) habla sobre su dispositivo de radar con el supervisor Mohamed-Slim Alouini. Crédito:KAUST
El primer prototipo realizaba un solo escaneo cada dos segundos, lo que dificulta la adquisición de suficientes datos de entrada. Jardak optimizó los módulos de procesamiento de señales y mejoró el rendimiento a ocho escaneos por segundo, proporcionando una mejor supervisión en tiempo real.
El diseño del dispositivo incorpora un radar de onda continua modulada en frecuencia (FMCW). Esto significa que el radar produce pulsos continuos de ondas de radio de longitud de onda milimétrica que tienen una frecuencia que varía durante cada pulso. La longitud de onda pequeña significa que el tiempo que tardan los pulsos en alcanzar un objeto y reflejarse, y por lo tanto la distancia al objeto, se calculan con precisión.
"Para limitar el tamaño de nuestro sistema, Elegimos una frecuencia de funcionamiento de 24 Gigahercios. Esto nos permitió reducir el tamaño de la antena microstrip, "dice Jardak." Nuestro diseño también tiene una antena transmisora y dos receptoras, lo que significa que puede estimar mejor la ubicación angular de un objetivo ".
El dispositivo cabe en una caja de 10 centímetros, pesa menos de 150 gramos y funciona con una batería de 5V. Las pruebas iniciales sugieren que el dispositivo es capaz de detectar objetivos, estimación de velocidad y seguimiento a distancias de hasta 12 metros. El equipo incluso lo usó para detectar si una persona respiraba cuando estaba sentada en una silla.
"Nuestro prototipo también puede ser útil para aplicaciones robóticas y cuadricópteros no tripulados donde se requiere un sistema para evitar colisiones, "agrega Jardak.
