I ricercatori di Kaust, in collaborazione con gli scienziati del Vtt Technical Research Center della Finlandia, affermano che il Radar può essere prodotto a basso costo e ha anche potenziali applicazioni nel settore sanitario e della sicurezza personale.
Radar fornisce informazioni dettagliate su dimensioni, distanza e velocità degli oggetti in movimento, tuttavia, per le applicazioni a distanza ravvicinata, le onde radio trasmesse devono avere lunghezze d’onda corte per raccogliere quanti più dettagli possibili sull’ambiente circostante. Tali sensori potrebbero aiutare le persone ipovedenti e i dispositivi mobili senza operatore a tradurre i riflessi radar in informazioni utili sul loro ambiente.
Seifallah Jardak, ricercatore che ha lavorato al progetto sotto la supervisione di Sajid Ahmed e Mohamed-Slim Alouini di Kaust e insieme a Tero Kiuru e Mikko Metso di Vtt Technical Research Center, ha detto:
«I moduli radar attuali sono grandi e voluminosi, perdono anche i dettagli chiave perché operano utilizzando lunghezze d’onda radio lunghe.
Volevamo sviluppare un radar portatile a bassa potenza. I colleghi di Vtt Technical Research Center hanno portato l’esperienza necessaria nel design a onde millimetriche e hardware, mentre io mi sono concentrato sul lato dell’elaborazione del segnale e ho sviluppato un software modulare per radar.
Il primo prototipo eseguiva una singola scansione ogni due secondi, rendendo difficile l’acquisizione di dati d’input sufficienti, ho ottimizzato i moduli di elaborazione del segnale, migliorando le prestazioni fino a otto scansioni il secondo, offrendo un migliore monitoraggio in tempo reale».
Il design del dispositivo incorpora un radar a onde continue a modulazione di frequenza (FMCW), ciò significa che produce impulsi continui di onde radio di lunghezza d’onda millimetrica, hanno una frequenza che varia durante ogni impulso. La piccola lunghezza d’onda significa che il tempo impiegato dagli impulsi per raggiungere un oggetto e riflettere indietro, è la distanza dall’oggetto, accuratamente calcolata.
Seifallah Jardak, ha aggiunto:
«Per limitare le dimensioni del nostro sistema, abbiamo scelto una frequenza operativa di 24 GHz, questo ci ha permesso di ridurre le dimensioni dell’antenna a microstriscia.
Il nostro progetto ha anche un’antenna trasmittente e due riceventi, significa che può stimare meglio la posizione angolare di un bersaglio».
Il dispositivo s’inserisce in una scatola da 10 cm, pesa meno di 150 grammi ed è alimentato da una batteria da 5 V. Le prove iniziali suggeriscono che il dispositivo è in grado di rilevare il bersaglio, la stima della velocità e il monitoraggio a distanze fino a 12 metri. Il team l’ha persino usato per rilevare se una persona respira quando è seduta su una sedia.
Seifallah Jardak in conclusione ha detto:
«Il nostro prototipo può anche essere utile per le applicazioni robotiche senza equipaggio e droni quadricottero a quattro rotori, in cui è richiesto un sistema di prevenzione delle collisioni».
