Sensori radar miniaturizzati all’avanguardia per applicazioni nel trasporto e nei mercati emergenti
I sempre crescenti livelli di automazione in quasi tutti gli aspetti della vita quotidiana e nelle applicazioni industriali richiedono che le macchine osservino il loro ambiente e rilevino le persone e gli oggetti che li circondano. Il rilevamento ad alta precisione di distanza e velocità è quindi essenziale per una vasta gamma di sistemi di trasporto che operano autonomamente, tra cui i micro-droni civili, la robotica, le catene di trasporto completamente automatizzate e le auto senza conducente. Tutte queste applicazioni condividono requisiti speciali comuni, tra cui la più elevata miniaturizzazione possibile e integrazione di funzionalità, leggerezza, minimo consumo energetico, eccellente precisione di misurazione e tecnologia a basso costo. Il progetto ELIRAD, finanziato dall’UE, si è proposto di sviluppare un radar anteriore con nuove proprietà rilevanti per i mercati futuri e di integrare e implementare questi radar anteriori nei sensori. «Abbiamo sviluppato una nuova generazione di sensori radar all’avanguardia da 120 GHz, ideali per questi sistemi e le loro esigenze», afferma la coordinatrice del progetto Anja Boelicke. «I nuovi sensori offrono vantaggi eccezionali, evitando gli inconvenienti delle tecnologie attuali». Diverse tecnologie ben note, come la misurazione a ultrasuoni e la tecnica di rilevazione e misurazione della luce, attualmente eseguono processi di rilevamento e misurazione. Questi approcci hanno punti di forza e di debolezza, sia in termini tecnici che di costi. «La relativamente nuova tecnologia dei front-end radar ad alta frequenza, apre nuove possibilità in questo campo», osserva. I membri del team hanno iniziato valutando la struttura e le tendenze del mercato. Questa valutazione ha aiutato ad affrontare segmenti di mercato aperti con dimensioni e potenziale di crescita sufficienti. Imballaggi in miniatura, capacità massimizzate I partner del progetto hanno studiato un front-end radar unico, ultra compatto che prevede chip di silicio assemblati in pacchetti quadripolari standard senza piombo che operano nella banda a 120 GHz. I radar miniaturizzati sono costituiti da un front-end radar a basso costo basato sul silicio con antenne integrate che misurano in tutto 8×8 mm. Hanno scelto una banda industriale, scientifica e medica a 120 GHz in quanto consente la miniaturizzazione delle antenne mantenendo un’elevata direttività. Inoltre, consente alle sue applicazioni di beneficiare dei vantaggi di questa banda di frequenza senza licenza. Il pacchetto radar, nonostante le sue dimensioni minime, è un componente robusto nei dispositivi di misurazione della distanza ad alta precisione. Consuma molto meno energia dei sistemi attuali, è immune alla sporcizia, affidabile e rispetta la privacy. Precisione del sensore radar senza precedenti La versione RS1 del sensore radar soddisfa i requisiti dell’industria dei trasporti per quanto riguarda la gamma di temperature, la robustezza e la standardizzazione industriale. «Fornisce misurazioni ad alta precisione in un intervallo fino a 20 m, con un’accuratezza di precisione del bersaglio migliore di 1 mm», continua Boelicke. «Questa precisione superiore è un vantaggio unico in tutto il mondo». A seguito del completamento di ELIRAD, il prodotto è ora disponibile con quantità minime di ordine nella gamma di appena un centinaio di unità. Questo permette di sostenere le PMI nello sviluppo e nel lancio dei prodotti. Per raggiungere questo obiettivo, il team del progetto ha sviluppato un nuovo processo di assemblaggio a basso costo insieme a un partner europeo. «ELIRAD consente il futuro sviluppo di un sensore radar all’avanguardia dalla fattibilità e i livelli di dimostrazione alla disponibilità industriale e alla maturità per l’immissione sul mercato», conclude Boelicke. «Questi nuovi sensori supporteranno applicazioni di trasporto dirompenti e mercati emergenti».
Parole chiave
ELIRAD, front-end radar, sensore radar, sistemi di trasporto automatizzati, miniaturizzazione, banda
