Menor Radar do mundo promete rastrear qualquer coisa

O projeto das antenas - uma de transmissão e outra de recepção - foi de longe o maior desafio para a miniaturização inédita de um sistema completo de radar.



Micro-radar

Engenheiros europeus construíram o menor radar do mundo, um sistema totalmente integrado em um chip de 8 mm x 8 mm.

O menor radar do mundo já tem uma enorme lista de aplicações à espera, da indústria automobilística à robótica, dos processos industriais aos equipamentos eletrônicos portáteis.

"Este é o menor sistema completo de radar do mundo. Nesta área, tamanho significa muito," disse o professor Christoph Scheytt, que coordenou o projeto com seu colega Thomas Zwick, do Instituto de Tecnologia Karlsruhe, na Alemanha.

O radar em um chip opera em frequência muito alta, de 120 GHz, o que corresponde a um comprimento de onda de cerca de 2,5 mm.

"A principal motivação para o uso de alta frequência é que as antenas podem ser menores," disse Scheytt.

Antena plana

O projeto da antena foi de longe o maior desafio para a miniaturização inédita de um sistema completo de radar, já que as altas frequências trazem sérios problemas de atenuação e irradiações indesejadas.

Enquanto uma antena de um rádio FM tem cerca de um metro de comprimento e a antena de um roteador WiFi tem cerca de 10 centímetros, as frequências na faixa dos milímetros (entre 30 GHz e 300 GHz) usam antenas igualmente em escala milimétrica.

Os pesquisadores tiveram que testar uma série de substratos até encontrar um que gerasse o menor nível de perdas.

"A antena propriamente dita é plana, montada sobre o chip e ligada ao circuito por solda. Isto é completamente diferente de outros sistemas de ondas milimétricas, que normalmente usam enormes antenas feitas de condutores tubulares," disse Scheytt.

O chip na verdade tem duas antenas, uma para transmissão e outra para recepção.

A grande vantagem do uso de antenas planares é que o sistema inteiro fica contido em um chip.

Aplicação do micro-radar

Os pesquisadores passaram mais tempo falando sobre as inúmeras possibilidades de aplicação do novo micro-radar do que explicando seu funcionamento.

Isso porque a miniaturização permitirá a fabricação do sistema completo de radar por menos de €1,00 (R$2,70) cada chip, o que tornará a tecnologia muito acessível.

O micro-radar deverá substituir os sensores ultrassônicos usados nos automóveis, permitindo aplicações muito além dos sensores de ré - detecção frontal e lateral de outros veículos, alerta para a aproximação de pedestres, ajuste da altura da suspensão etc.

Na automação industrial, além da detecção de objetos e produtos na linha de montagem, graças à sua alta precisão, o micro-radar permitirá até mesma a medição de vibrações nas máquinas, além das distâncias entre os equipamentos e os materiais que estão sendo trabalhados.

Uma área particularmente promissora é a ROBÓTICA INDISTRIAL, onde há uma crescente preocupação em tornar os ROBÔS CAPAZES DE OPERAR DE FORMA SEGURA AO LADO DOS OPERÁRIOS.

A lista prossegue com detectores de presença que poderão ser totalmente embutidos - atrás de papéis de parede, por exemplo -, sistemas de abertura de portas e novas funcionalidades para telefones celulares e tablets.

Bibliografia:

A Compact Linear 60-GHz PA With 29.2% PAE Operating at Weak Avalanche Area in SiGe
Yaoming Sun, G. G. Fischer, J. Christoph Scheytt
IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques
Vol.: 60, no.8, pp.2581-2589
DOI: 10.1109/TMTT.2012.2202684

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