Le nouvel appareil est compact :il tient dans une boîte de 10 centimètres, pèse moins de 150 grammes et est alimenté par une batterie 5V. Crédit :KAUST
Un petit, radar portable pourrait permettre aux personnes malvoyantes, ou des dispositifs mobiles sans pilote pour détecter des objets en temps réel.
La technologie radar est utilisée depuis des décennies dans l'aviation, technologie de défense et de radars. Maintenant, une équipe chez KAUST, en collaboration avec des scientifiques du Centre de recherche technique VTT de Finlande, ont créé un pacte, radar à faible coût avec des applications potentielles dans les soins de santé et la sécurité personnelle.
Le radar fournit des informations détaillées sur la taille, distance et vitesse des objets en mouvement. Cependant, pour les applications à courte portée, les ondes radio transmises doivent avoir des longueurs d'onde courtes pour capter autant de détails que possible sur son environnement immédiat. De tels capteurs pourraient aider les personnes malvoyantes, et appareils mobiles sans pilote, voir en traduisant les réflexions radar en informations utiles.
« Les modules radar actuels sont volumineux et encombrants. Ils perdent également des détails clés car ils fonctionnent à l'aide de longues longueurs d'onde radio, " dit Seifallah Jardak , qui a travaillé sur le projet sous la supervision de Sajid Ahmed et Mohamed-Slim Alouini de KAUST et avec Tero Kiuru et Mikko Metso de VTT. « Nous voulions développer une basse consommation, radar portatif. Les collègues de VTT ont apporté l'expérience nécessaire dans la conception d'ondes millimétriques et de matériel informatique, alors que je me concentrais sur le traitement du signal et développais un logiciel radar modulaire, " explique Jardak.
Seifallah Jardak (à gauche) discute de son appareil radar avec le superviseur Mohamed-Slim Alouini. Crédit :KAUST
Le premier prototype effectuait un seul balayage toutes les deux secondes, rendant difficile l'acquisition de suffisamment de données d'entrée. Jardak a optimisé les modules de traitement du signal et amélioré les performances à huit scans par seconde, offrant une meilleure surveillance en temps réel.
La conception de l'appareil intègre un radar à ondes continues à modulation de fréquence (FMCW). Cela signifie que le radar produit des impulsions continues d'ondes radio de longueur d'onde millimétrique qui ont une fréquence qui varie au cours de chaque impulsion. La petite longueur d'onde signifie que le temps nécessaire pour que les impulsions atteignent un objet et se réfléchissent, et donc la distance à l'objet, sont calculés avec précision.
"Pour limiter la taille de notre système, nous avons choisi une fréquence de fonctionnement de 24 Gigahertz. Cela nous a permis de réduire la taille de l'antenne microruban, " dit Jardak. " Notre conception a également une antenne émettrice et deux antennes réceptrices, ce qui signifie qu'il peut mieux estimer l'emplacement angulaire d'une cible."
L'appareil s'insère dans une boîte de 10 centimètres, pèse moins de 150 grammes et est alimenté par une batterie 5V. Les premiers essais suggèrent que l'appareil est capable de détecter une cible, estimation de la vitesse et suivi à des distances allant jusqu'à 12 mètres. L'équipe l'a même utilisé pour détecter si une personne respirait lorsqu'elle était assise sur une chaise.
« Notre prototype peut également être utile pour les applications de robotique et de quadricoptère sans pilote où un système anticollision est requis, " ajoute Jardak.
