Новий радар здатний розрізнити сантиметрові об’єкти

Дослідники з університету Сіднея розробили новий тип радарної системи, яка здатна розрізняти та вимірювати об’єкти, розміри яких обчислюються ліченими сантиметрами. У новому радарі використовується фотонна система, що генерує та обробляє сигнали з підвищеною інформаційною пропускною здатністю, що дозволить використовувати все це навіть у медицині для визначення основних показників життєдіяльності організму людини.

Радари працюють, випромінюючи високочастотні радіосигнали та проводячи аналіз цих сигналів, відбитих від виявлених об’єктів. Параметри відбитого сигналу дозволяють встановити більш-менш точне розташування об’єкта, його швидкість і напрямок руху, форму і т.п. Стандартні частоти в діапазоні сотень мегагерців дозволяють отримувати моментальні зображення з роздільною здатністю, що обчислюється метрами.

Використання більш високих частот у радарах дозволяє отримувати зображення з ще більшою роздільною здатністю, але все це вимагає значного розширення смуги передаючого та приймаючого радіотракту, системи обробки сигналів, що, своєю чергою, істотно збільшує складність системи та підвищує її вартість.

Вирішенням описаної вище проблеми може стати так званий фотонний радар. Основою цієї системи є мікрохвильовий випромінювач, але згенеровані ними імпульси випромінювання проходять крізь додаткову обробку, в якій залучені імпульси світла лазерів, що дозволяє збільшити частоту і розширити пропускну здатність.

Згадана вище фотонна радарна установка, створена австралійськими дослідниками, працює на частоті 34 ГГц, забезпечуючи ширину смуги 11 ГГц. Однак більшість електронних компонентів цієї системи працюють з частотами в діапазоні 40-80 МГц, що робить цю систему максимально простою. Але, при цьому, роздільна здатність зображень, що отримуються за допомогою фотонного радара, становить всього 1.3 сантиметра (0.5 дюйма).

З такою роздільною здатністю фотонний радар здатний виявляти та отримувати досить якісні зображення об’єктів, розмірами мінімум 3 на 4 сантиметри, які під час експериментів були розташовані на поверхні пластини, що обертається. Також під час польових випробувань фотонний радар виявився здатним бачити навіть окремі лопаті пропелера безпілотника, що обертаються, який відстежувався за допомогою радара.

На додаток до технологій виявлення об’єктів, в яких зазвичай використовуються радари, новий фотонний радар може використовуватися як неінвазивний і неруйнівний метод контролю основних показників життєдіяльності організму, таких як частота дихання і ритм биття серця.

А зрештою весь пристрій загалом має бути упакований на кристалі фотонного гібридного чіпа, розміру якого достатньо малі, щоб цей чіп міг бути встановлений у портативному електронному пристрої, такому, як смартфон. Джерело