| 15 февраля 2022 | Научно-популярное

Новый фотонный радар способен различить объекты, размерами в сантиметры

Радар


Исследователи из Сиднейского университета разработали новый тип радарной системы, которая способна различать и измерять объекты, размеры которых исчисляются считанными сантиметрами. В новом радаре используется фотонная система, генерирующая и обрабатывающей сигналы с повышенной информационной пропускной способностью, что позволит использовать все это даже в медицине для определения основных показателей жизнедеятельности организма человека.

Радары работают, излучая высокочастотные радиосигналы и проводя анализ этих же сигналов, отраженных от обнаруженных объектов. Параметры отраженного сигнала позволяют установить более-менее точное местоположение объекта, его скорость и направление движения, форму и т.п. Стандартные частоты в диапазоне сотен мегагерц позволяют получать моментальные изображения с разрешающей способностью, исчисляемой метрами.

Использование более высоких частот в радарах позволяет получать изображения с еще большей разрешающей способностью, но все это требует значительного расширения полосы передающего и принимающего радиотракта, системы обработки сигналов, что, в свою очередь существенной увеличивает сложность системы и повышает ее стоимость.

Решением описанной выше проблемы может стать так называемый фотонный радар. Основой этой системы является микроволновый излучатель, но сгенерированные ими импульсы излучения проходят сквозь дополнительную обработку, в которой задействованы импульсы света лазеров, что позволяет увеличить их частоту и расширить пропускную способность.

Упомянутая выше фотонная радарная установка, созданная австралийскими исследователями, работает на частоте 34 ГГц, обеспечивая ширину полосы в 11 ГГц. Однако, большинство электронных компонентов этой системы работают с частотами в диапазоне 40-80 МГц, что делает эту систему максимально простой. Но, при этом, разрешающая способность получаемых при помощи фотонного радара изображений составляет всего 1.3 сантиметра (0.5 дюйма).

С такой разрешающей способностью фотонный радар способен обнаруживать и получать достаточно качественные изображения объектов, размерами минимум 3 на 4 сантиметра, которые во время экспериментов были расположены на поверхности вращающейся пластины. Также во время полевых испытаний фотонный радар оказался способен видеть даже отдельные вращающиеся лопасти пропеллера беспилотника, который отслеживался при помощи радара.

В дополнение к технологиям обнаружения объектов, в которых обычно используются радары, новый фотонный радар может использоваться в качестве неинвазивного и неразрушающего метода контроля основных показателей жизнедеятельности организма, таких, как частота дыхания и ритм биения сердца.

А в конечном счете все устройство в целом должно быть упаковано на кристалле фотонного гибридного чипа, размера которого достаточно малы, чтобы этот чип мог быть установлен в портативном электронном устройстве, таком, как смартфон.




Ключевые слова:
Фотон, Радар, Частота, Импульс, Излучение, Измерение, Пропускная, Способность, Сигнал, Объект, Изображение

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан прототип квантового радара, способный увидеть невидимые вещи
  • Создан первый в мире радар диапазона 79 ГГц, изготовленный по 28-нм CMOS-те ...
  • Новый радар, разработанный институтом Фраунгофера, может видеть сквозь преп ...
  • Самый маленький радар в мире умещается на чипе, размером с монету
  • Новый высокочувствительный радар может засечь в облаках отдельные дождевые ...




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.