KAUST大学研发出低成本24 GHz毫米波雷达
更新时间：2019-04-23
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为了解决当前市场上大型雷达的痛点，KAUST大学（阿卜杜拉国王科技大学）和芬兰VTT技术研究中心研发了一种小型低成本雷达，在医疗保健和个人安全方面有潜在的应用。
雷达技术在航空、国防和速度相机技术中已经应用了几十年。它提供了关于移动物体的大小、距离和速度的详细信息。然而，对于近距离应用来说，发射的无线电波必须有较短的波长，才能获取尽可能多的关于其周围环境的细节。这样的传感器可以通过将雷达反射转换成有用的信息来帮助视力受阻的人和无人驾驶的移动设备。
目前的雷达模块体积大，精度也不高，关键的细节有限，因为他们使用长无线电波。因此，该小组希望研制一种低功率便携式雷达。vtt的研究人员为毫米波和硬件设计带来了必要的经验。KAUST大学重点研究了信号处理方面的问题，并开发了模块化雷达软件。最早的原型每两秒钟进行一次扫描，因此很难获得足够的输入数据。然后，他们优化了信号处理模块，并将性能提高到每秒8次扫描，提供了更好的实时监控。
新器件设计采用调频连续波(FMCW)雷达.这意味着雷达产生连续的毫米波无线电波脉冲，其频率随每个脉冲而变化。小波长意味着脉冲到达物体并向后反射所需的时间，从而精确地计算出与物体的距离。为了限制系统的规模，团队选择了24 GHz的工作频率。这使他们能够缩小微带天线的尺寸。该设计还具有一个发射天线和两个接收天线，这意味着它可以更好地估计目标的角度位置。
该设备安装在一个10厘米的盒子里，重量不到150克，由5V电池供电。初步试验表明，该装置能够在12米范围内进行目标探测、速度预测和跟踪。研究小组甚至用它来检测坐在椅子上的人是否在呼吸。在需要避碰系统的情况下，该原型也可用于无人驾驶机器人和四翼飞机的应用。
