يكتشف مستشعر الرادار الحركات الصغيرة التي تصل إلى 1/100 من الشعرة

[إعلان 1]

يستخدم المستشعر الأمريكي الجديد تكنولوجيا الرادار بالموجات المليمترية، ويتميز بدقة رائدة عالميًا وبسعر مناسب.

نموذج أولي لجهاز استشعار الرادار بالموجات المليمترية القادر على قياس الاهتزازات الصغيرة للغاية. الصورة: أوميد مؤمني/جامعة كاليفورنيا، ديفيس — نموذج أولي لجهاز استشعار الرادار بالموجات المليمترية القادر على قياس الاهتزازات الصغيرة للغاية. الصورة: *أوميد مؤمني/جامعة كاليفورنيا، ديفيس*

قام فريق من المهندسين بجامعة كاليفورنيا ديفيس بتطوير نموذج أولي لجهاز استشعار راداري منخفض التكلفة وكفء في استخدام الطاقة، بحجم حبة السمسم فقط، ويمكنه اكتشاف حركات صغيرة تصل إلى 1/100 من عرض شعرة الإنسان، حسبما أفاد موقع إنترستينج إنجينيرنج في 30 أكتوبر. نُشر البحث الجديد في مجلة IEEE Journal of Solid-State Circuits.

وبحسب الدراسة، فإن التصميم الجديد يجعل "المهمة المستحيلة" ممكنة، إذ يسمح للمستشعر باكتشاف حركات صغيرة للغاية من الأشياء على نطاق مجهري. ويعد هذا المستشعر بإمكانية تقديم العديد من التطبيقات المحتملة في مجالات مثل الأمن والمراقبة الحيوية ومساعدة الأشخاص ضعاف البصر.

يستخدم النموذج الأولي للمستشعر تقنية الرادار بالموجات المليمترية. الموجات المليمترية هي ترددات كهرومغناطيسية في نطاق 30 - 300 جيجا هرتز، وتقع بين الموجات الدقيقة والأشعة تحت الحمراء. يتم استخدامه لتشغيل شبكات الاتصالات عالية السرعة مثل 5G ويشتهر بقدراته على الاستشعار قصير المدى.

ويقول الفريق إن الرادار الموجي المليمتري يطلق موجات كهرومغناطيسية سريعة الحركة على الأهداف لتحليل حركتها وموقعها وسرعتها من خلال الصدى المرتجع. تتمتع الموجات المليمترية بالعديد من المزايا، مثل كونها حساسة للحركات الدقيقة والقدرة على التركيز على الأشياء الصغيرة للغاية.

تعاني معظم أجهزة استشعار الموجات المليمترية الحالية من مشاكل تتعلق باستهلاك الطاقة وتصفية الضوضاء الخلفية. كما اكتشف الفريق في جامعة كاليفورنيا ديفيس أيضًا كمية كبيرة من الضوضاء الخلفية أثناء تطوير المستشعر الجديد. عند محاولة التقاط الإشارة الدقيقة لرقق ورقة صغيرة، تتعرض أجهزة الاستشعار الخاصة بهم للتحميل الزائد وتفقد الإشارة.

وللتغلب على مشكلة التداخل، قام الفريق بتغيير تصميم وبنية المستشعر. يساعد هذا التغيير على إزالة الضوضاء من قياسات المستشعر. ونتيجة لذلك، يستطيع المستشعر اكتشاف التغيرات في موضع الهدف بما يصل إلى 1/100 من عرض شعرة الإنسان، وتحديد الاهتزازات بما يصل إلى 1/1000 من عرض شعرة الإنسان.

وبحسب فريق البحث فإن هذه القدرة تجعل المستشعر الجديد مساوياً أو أفضل من أكثر المستشعرات دقة في العالم. يتمتع هذا الجهاز منخفض التكلفة بالقدرة على المساعدة في تطوير رادارات الموجات المليمترية المتقدمة في المستقبل القريب.

ثو ثاو (وفقًا للهندسة المثيرة للاهتمام )

[إعلان 2]
رابط المصدر