Sistemi compatti Smart Radar
M-Wave ha al suo interno Ingegneri con affermata esperienza in campo Radar, con prototipazione e collaborazioni con molte importanti aziende ed enti di ricerca Universitari e non di dispositivi Radar e relative antenne, in tecnologia planare per l'utilizzo in svariati campi quali: sicurezza sul lavoro, misura di velocità e distanza e telemetria, sicurezza "automotive", protezione di importanti siti archeologici ed industriali, contatori e rilevatori di presenza, etc...
Siamo in grado di sviluppare e prototipare efficienti e compatti sistemi radar con tecnologia planare per applicazioni di “motion detection and ranging” indoor e outdoor, sfruttando la tecnica FMCW (Frequency-Modulated Continuous-Wave Radar) che consente un ranging preciso ed efficace, rilevando all’interno dell’area interessata, le diverse presenze (“presence”), i loro spostamenti (“motion”) e l’effettiva distanza dal radar (“ranging”).
Tale tecnologia consente di identificare e distinguere in modo efficiente le reali minacce dai falsi allarmi, anche in situazioni ambientali e climatiche avverse quali pioggia, nebbia, anche nel periodo notturno e al contempo risolvendo gli eventuali problemi legati alla privacy in caso di utilizzo alternativo di videocamere.
Le nostre competenze e la nostra esperienza è focalizzata su:
- Radar "short-range" in banda K, operanti nella bansa ISM 24GHz, muniti sia di antenne in polarizzazione lineare, che circolare.
- Sensori Radar "mid" e "long-range" compatti a banda larga, con antenne integrate "AoC" o "AoP" (Antenna on Chip, Antenna on Package) destinati al funzionamento nella banda a 60 GHz senza licenza.
- Sensori Radar per applicazioni Automotive operanti in banda E alle frequenze 77-79Ghz/90Ghz.
Sensori Radar planari ISM 24GHz
Esempio di Sensore planare operante alla frequenza di 24GHz, da noi progettato con 1 canale in trasmissione e due canali in ricezione. Le antenne sono realizzate su substrato Rogers RO4350B e sono composte da array di patch in polarizzazione lineare 4x8 che hanno aperture di fascio di 12° e 15° rispettivamente. Il frontend è localizzato sotto una piastra di alluminio che sostiene le antenne ed è collegato ad esse tramite semplici vias passanti.
Sono presenti un sintetizzatore di frequenza PLL con rilevatore di frequenza di fase digitale (PFD) a basso rumore, amplificatori a guadagno variabile in banda IF e relative sezioni di filtraggio, oltre che sezioni di interfacciamento esterno verso microcontrollore. Altro esempio di sensore radar "monostrato" con 1 canale sia in trasmissione, che in ricezione, dove array di antenne, frontend ed elettronica sono integrati sullo stesso layer.
Tipicamente questi radar sono di tipo Short-Range, tuttavia l'utilizzo di antenne direttive, permette a questi dispositivi di rilevare bersagli con adeguata RCS anche a distanze considerevoli, vicine ai 100mt.
Frontend Radar Interferometrico 17Ghz
Sistema interferometrico a microonde per il monitoraggio statico e dinamico a distanza, il radar interferometrico IBIS-FS viene utilizzato su ponti e altre strutture, compresi edifici, monumenti storici e torri. Questa tecnica consente di misurare lo spostamento di un bersaglio inviando verso di esso due segnali microonde in tempi diversi e registrandone coerentemente l’ampiezza e la fase del segnale retrodiffuso.
Se, durante l’intervallo di tempo occorso fra le due misure, si verifica uno spostamento dello scenario osservato, viene registrato uno sfasamento tra le due misurazioni, dal quale è possibile calcolare l’entità del movimento, con risoluzione anche sub-millimetrica.
- Prove di carico della struttura.
- Pericoli di spostamento della struttura e/o di collasso.
- Conservazione del patrimonio culturale.
In condizioni dinamiche può misurare la frequenza di risonanza della struttura stessa.
Sensori Radar Intelligenti 60-64Ghz
Attraverso moderni MMIC disponibili attualmente, abbiamo esperienza di progettazione di antenne e frontend radar nella banda 60-64GHz non licenziata.
Tali dispositivi, potendo contare su una maggiore larghezza di banda in trasmissione, riescono ad avere una risoluzione spaziale spinta e misurare con estrema precisione la distanza di eventuali oggetti o persone presenti sulla scena.
Dato il minore ingombro, possono integrare fino a 2 canali in trasmissione e 4 canali in ricezione, permettendo scansioni di fascio e localizzando anche angolarmente i soggetti. Attraverso particolari algoritmi sono anche utilizzabili in campo medicale, quali monitoraggio di presenze e di funzioni vitali quali presenza di respiro e di battito cardiaco. E' quindi ipotizzabile l'utilizzo di questi dispositivi per monitorare parametri corporei mediante stima delle vibrazioni, per ottenere dei dispositivi intelligenti e autonomi in grado di fornire "warning" qualora uno dei parametri fosse sensibilmente alterato.
Attraverso l'utilizzo di riflettori passivi metallici, opportunamente posizionati e sensori radar con profilo di antenne esagonale e ottagonale, è possibile realizzare un sistema di controllo e sorveglianza di siti industriali o governativi, dove la rete di sensori radar è capace di rilevare interruzioni di comunicazioni con i riflettori o presenza di movimenti interni tramite Doppler.
Attraverso l'utilizzo di antenne in polarizzazione circolare con capacità di rotazione su 360° o angolo inferiore, viene realizzata una rete di sensori radar FMCW a divisione di frequenza, con capacità di scanning angolare e sorveglianza di ampie zone spaziali, quali le piste aeroportuali o rilevazione di gruppo di volatili, che possono creare situazioni pericolose. A differenza di altre tecnologie, quali l'ottica, questa tecnologia radar permette il corretto funzionamento in condizioni anche meteo avverse quali nebbia o pioggia o di scarsa illuminazione (notturno). Risulta anche immune allo sporco che tipicamente si deposita sugli obiettivi ottici , nell'utilizzo in ambiente aperto.
Combinando poi sensori con testa ruotante e riflettori è possibile eseguire rilevazione con scansioni angolari su una porzione di spazio e rilevazione a barriera a microonde verso riflettori opportunamente posizionati e orientati, ad esempio lungo il perimetro di un'area particolare dove la sorveglianza è richiesta.