Des capteurs radar miniatures à la pointe de la technologie destinés aux transports et à certains marchés émergents
Le degré d’autonomie ne cesse d’augmenter dans presque tous les aspects de notre vie quotidienne et dans les applications industrielles, mais cela n’est possible qu’en s’appuyant sur des dispositifs d’observation de l’environnement et de détection des gens et des objets situés aux alentours. Une détection de haute précision de la vitesse et de la distance est par conséquent essentielle au fonctionnement d’une vaste gamme de systèmes de transports autonomes en développement, comme les micro-drones civils, les robots, les chaînes de transport totalement automatisées et les voitures sans conducteur. Toutes ces applications partagent un certain nombre d’exigences spécifiques dont, notamment, un degré de miniaturisation et d’intégration aussi élevé que possible, la légèreté, une consommation minimale, une précision excellente des mesures et une technologie à bas coût. Le projet ELIRAD, financé par l’UE, s’est attaché à développer un front-end radar caractérisé par de nouvelles propriétés adaptées aux marchés futurs, et à intégrer et à mettre en place ces front-ends dans les capteurs. «Nous avons mis au point une nouvelle génération de capteurs radars 120 GHz de pointe parfaitement adaptés à ces systèmes et à leurs exigences», explique la coordinatrice du projet Anja Boelicke. «Ces nouveaux capteurs présentent des avantages exceptionnels tout en évitant les inconvénients des technologies actuelles.» Plusieurs technologies bien connues, comme les mesures ultrasoniques et les techniques de détection de la lumière et de télémétrie, permettent actuellement de mener à bien des processus de détection et de mesure. Ces approches présentent des avantages et des inconvénients, autant d’un point de vue technique qu’économique. «La technologie relativement récente de front-ends radar haute fréquence a apporté de nouvelles perspectives dans ce domaine», ajoute-t-elle. Les membres de l’équipe ont commencé par évaluer la structure et les tendances du marché. Puis cette évaluation a contribué à cibler les segments du marché ouverts qui présentaient un potentiel suffisant en termes de taille et de croissance. Conditionnement miniaturisé, capacités maximisées Les partenaires du projet ont conçu un front-end radar unique ultra-compact. Il intègre des puces de silicium assemblées selon la norme des boîtiers QFN (Quad Flat No-Lead) dans la bande 120 GHz. Les radars miniatures incluent un front-end radar à bas coût à base de silicium avec des antennes intégrées et mesurent au total 8 x 8 mm. La bande industrielle, scientifique et médicale de 120 GHz a été choisie car elle permet la miniaturisation de l’antenne tout en conservant une forte directivité. Par ailleurs, elle permet à ses applications de profiter des avantages de cette bande de fréquence sans licence. Le radar, malgré ses dimensions réduites, est un composant robuste des dispositifs haute précision de mesure de la distance. Il consomme beaucoup moins d’énergie que les systèmes actuels, il est insensible à la saleté, fiable et respecte la vie privée. Un capteur radar de précision irréprochable La version RS1 du capteur radar est conforme aux exigences de l’industrie du transport en ce qui concerne la fourchette de température, la robustesse et la normalisation industrielle. «Il fournit des mesures de haute précision avec une portée allant jusqu’à 20 m et une précision télémétrique inférieure à 1 mm, au niveau de la cible», continue Anja Boelicke. «Cette précision inégalée est un avantage unique au monde.» Le projet ELIRAD ayant pris fin, ce produit est désormais disponible avec une quantité minimum à la commande de l’ordre de la centaine d’unités. L’objectif est de soutenir les PME dans le développement et le déploiement de leur produit. Pour y parvenir, l’équipe projet a mis au point, avec un partenaire européen, un nouveau processus à bas coût. «ELIRAD a permis le développement d’un capteur radar de pointe, depuis les phases de faisabilité et de démonstration jusqu’à ce qu’il soit prêt pour l’industrialisation et l’introduction sur le marché», conclut Anja Boelicke. «Ces nouveaux capteurs serviront de support à des applications révolutionnaires destinées aux transports et aux marchés émergents.»
Mots‑clés
ELIRAD, front-end radar, capteur radar, systèmes de transports autonomes, miniaturisation, bande
