Sviluppare sensori radar altamente compatti dal design modulare per diverse applicazioni industriali. A questo stanno lavorando i ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology (KIT), in collaborazione con il Fraunhofer Institute e il partner industriale VEGA Grieshaber KG.
La ricerca rientra nel progetto SATIRE (Scalable THz Miniaturized Radar for Industrial Applications), uno dei sei progetti trilaterali finanziati dall’Associazione Tedesca per la Ricerca e dall’Istituto Fraunhofer, che mirano a trasferire i risultati scientifici all’industria.
Sensori radar per l’industria: il progetto nel dettaglio
Scopo del progetto è sviluppare un sensore radar a 300 GHz scalabile e altamente integrato con una larghezza di banda superiore a 50 GHz e una risoluzione dell’ordine del millimetro. I moduli, inclusa la lente, hanno una dimensione massima di 10 mm x 10 mm x 7 mm e possono essere collegati per formare un sistema MIMO (ingresso multiplo uscita multipla, metodo per l’utilizzo di più antenne trasmittenti e riceventi per la comunicazione wireless) o applicati individualmente su una tavola, risultando particolarmente adatti per i sensori industriali.
I sensori radar a frequenze superiori a 100 GHz hanno un grande potenziale per integrare i sensori ottici esistenti, come fotocamere o lidar. “Raggiungono una buona risoluzione e sono molto robusti, per esempio contro il fumo o la polvere” afferma Thomas Zwick, coordinatore del progetto.
Per raggiungere una risoluzione dell’ordine del millimetro, il circuito deve avere una larghezza di banda di uscita di almeno 50 GHz con un trasmettitore commutabile per il funzionamento TDM-MIMO (TDM sta per Time Division Multiplex, un metodo per la trasmissione del segnale). “Con il nostro mini radar, non solo miglioreremo le prestazioni di misurazione, ma anche la produzione industriale” sottolinea Zwick.
Inoltre l’architettura con moltiplicatori, un oscillatore locale esterno e un trasmettitore commutabile permette l’interconnessione di diversi sensori radar per formare un radar MIMO sulla scheda. Il front-end radar risultante può essere utilizzato per varie applicazioni industriali e può essere adattato a vari sistemi.
