Um minúsculo, dispositivo de radar portátil pode permitir pessoas com deficiência visual, ou dispositivos móveis não tripulados para detectar objetos em tempo real.

A tecnologia de radar tem sido usada há décadas na aviação, defesa e tecnologia de câmera de velocidade. Agora, uma equipe da KAUST, em colaboração com cientistas do Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia, criaram um compacto, radar de baixo custo com aplicações potenciais em saúde e segurança pessoal.

O radar fornece informações detalhadas sobre o tamanho, distância e velocidade de objetos em movimento. Contudo, para aplicações de curto alcance, as ondas de rádio transmitidas devem ter comprimentos de onda curtos para captar o máximo de detalhes possível sobre seu ambiente imediato. Esses sensores podem ajudar pessoas com deficiência visual, e dispositivos móveis não tripulados, ver traduzindo reflexos de radar em informações úteis.

"Os módulos de radar atuais são grandes e volumosos. Eles também perdem detalhes importantes porque operam usando comprimentos de onda de rádio longos, "diz Seifallah Jardak, que trabalhou no projeto sob a supervisão de Sajid Ahmed e Mohamed-Slim Alouini da KAUST e junto com Tero Kiuru e Mikko Metso da VTT. "Queríamos desenvolver um baixo consumo de energia, radar portátil. Colegas da VTT trouxeram a experiência necessária em ondas milimétricas e design de hardware, enquanto eu me concentrei no lado do processamento de sinal e desenvolvi um software de radar modular, "explica Jardak.

O protótipo mais antigo executava uma única varredura a cada dois segundos, dificultando a aquisição de dados de entrada suficientes. Jardak otimizou os módulos de processamento de sinal e melhorou o desempenho para oito varreduras por segundo, fornecendo melhor monitoramento em tempo real.

O projeto do dispositivo incorpora um radar de onda contínua modulada em frequência (FMCW). Isso significa que o radar produz pulsos contínuos de ondas de rádio de comprimento de onda milimétrica, que têm uma frequência que varia durante cada pulso. O pequeno comprimento de onda significa que o tempo necessário para os pulsos atingirem um objeto e refletirem de volta, e, portanto, a distância para o objeto, são calculados com precisão.

"Para limitar o tamanho do nosso sistema, escolhemos uma frequência operacional de 24 Gigahertz. Isso nos permitiu reduzir o tamanho da antena de microfita, "diz Jardak." Nosso projeto também tem uma antena de transmissão e duas de recepção, o que significa que pode estimar melhor a localização angular de um alvo. "

O dispositivo cabe em uma caixa de 10 centímetros, pesa menos de 150 gramas e é alimentado por uma bateria de 5V. Os testes iniciais sugerem que o dispositivo é capaz de detecção de alvo, estimativa de velocidade e rastreamento em alcances de até 12 metros. A equipe até mesmo o usou para detectar se uma pessoa estava respirando quando estava sentada em uma cadeira.

"Nosso protótipo também pode ser útil para aplicações de robôs não tripulados e quadricópteros, onde um sistema anti-colisão é necessário, "acrescenta Jardak.