Radarteknologi med lav båndbredde giver forbedret detektering af objekter

Radarteknologier blev oprindeligt designet til at identificere og spore luftbårne militære mål. I dag bruges de oftere til at opdage motorkøretøjer, vejrformationer og geologisk terræn.

Indtil nu, forskere har troet, at radarens nøjagtighed og opløsning er relateret til rækkevidden af ​​frekvenser eller radiobåndbredde, der bruges af enhederne. Men en ny undersøgelse fra Tel Aviv University viser, at en tilgang inspireret af optisk kohærenstomografi (OCT) kræver lidt eller ingen båndbredde for nøjagtigt at skabe et højopløsningskort over en radars omgivende miljø.

"Vi har demonstreret en anden type afstandssystem, der har overlegen rækkeviddeopløsning og er næsten fuldstændig fri for båndbreddebegrænsninger, " siger prof. Pavel Ginzburg fra TAU's School of Electrical Engineering, en af ​​undersøgelsens hovedforfattere. "Den nye teknologi har adskillige anvendelser, især med hensyn til bilindustrien. Det er værd at bemærke, at eksisterende faciliteter understøtter vores nye tilgang, hvilket betyder, at den kan lanceres næsten med det samme."

Den nye forskning blev ledet og udført i fællesskab af prof. Ginzburg, Vitali Kozlov, Rony Komissarov og Dmitry Filonov, alle på TAU's Elektroingeniørskole. Den blev offentliggjort den 29. marts i Naturkommunikation .

Det var almindeligt antaget, at radaropløsningen var proportional med den anvendte båndbredde - jo bredere frekvensområdet var, jo mere præcis er detektionen af ​​objekter. Men TAU-forskerne har nu påvist, at radarer med lav båndbredde kan opnå lignende ydeevne til en lavere pris og uden bredbåndssignaler ved at udnytte kohærensegenskaberne ved elektromagnetiske bølger.

To bølgekilder er perfekt sammenhængende, hvis de har en konstant faseforskel, samme frekvens og samme bølgeform. Den nye "delvis sammenhængende" radar er lige så effektiv til at løse mål sammenlignet med standard "kohærent" radarer i eksperimentelle situationer.

"Vores koncept tilbyder løsninger i situationer, der kræver høj opløsning og nøjagtighed, men hvor den tilgængelige båndbredde er begrænset, såsom den selvkørende bilindustri, optisk billeddannelse og astronomi, " Kozlov forklarer. "Ikke mange biler på vejen i dag bruger radarer, så der er næsten ingen konkurrence om tildelte frekvenser. Men hvad vil der ske i fremtiden, når hver bil vil være udstyret med en radar, og hver radar vil kræve hele båndbredden?

"Vi vil finde os selv i en slags radiotrafikprop. Vores løsninger tillader chauffører at dele den tilgængelige båndbredde uden nogen konflikt, " siger Kozlov.

"Vores demonstration er blot det første skridt i en række nye tilgange til radiofrekvensdetektorer, der udforsker virkningen af ​​lavbåndsradarer på traditionelle felter, " Prof. Ginzburg konkluderer. "Vi har til hensigt at anvende denne teknologi til tidligere uudforskede områder, som redningsaktioner – at mærke, om en person er begravet i en sammenstyrtet bygning – eller gadekortlægning – at fornemme, om et barn er ved at krydse gaden bag en bus, der skjuler ham."