Фильтр по тематике

Скоро автомобили научатся «видеть»

В ближайшем будущем автомобили смогут «видеть» и идентифицировать объекты вокруг себя в любых условиях, в том числе в тёмное время суток, в ливень или сильный туман. Они будут автоматически синхронизировать свою скорость со скоростью потока и помогут водителю менять полосу движения. Кроме того, авто сами будут оттормаживаться, если дорогу им перебежит пешеход. Всё это произойдёт благодаря новым разработкам радарных микросхем. Дорожное движение будет безопаснее для всех, а автономное вождение станет ближе ещё на шаг.

20.11.2016 525 0
Скоро автомобили научатся «видеть»

Imec, Европейский центр нанотехнологий в Лувене (Бельгия), разработал первый в мире радарный передатчик на 79 ГГц на простых 28-нанометровых КМОП с выходной мощностью свыше 10 дБм. Проще говоря, это первая массовая радарная микросхема с высокой разрешающей способностью.

Радарные микросхемы существуют уже давно. Но до сих пор их изготавливают в небольших объёмах и по спецтехнологиям, которые делают их довольно дорогими. В основном радарные микросхемы производятся для военной техники, но постепенно начинают появляться и в автомобилях, пока, правда, только в представителях премиум-класса.

Теперь появились радары, сделанные по современной массовой технологии, а благодаря большим объёмам производства их себестоимость невысока. Эти радары настолько малы, что их легко можно встроить не только в автомобиль, но и, например, в шлем велосипедиста, камеру обнаружения или в такие элементы инфраструктуры, как автоматические светильники или электромеханические дверные замки.

Но главная надежда разработчиков радарных микросхем – активное применение их в робототехнике. Автономные беспилотники, как воздушные, так и наземные, смогут доставлять посылки, выполнять операции складирования, уборки и многие другие. Кроме того, расширятся возможности их применения для разного рода контроля и наблюдения. Радар с высокой разрешающей способностью сделает навигацию для роботов по-настоящему автономной в любых условиях.

Что такое радарная микросхема?

В любом смартфоне есть набор микросхем и антенн, отвечающих за беспроводную связь. Они передают информацию в форме радиоволн и принимают радиоволны определённой частоты, преобразуя их обратно в информацию.

Те же электромагнитные волны, которые мы используем для связи, можно использовать в качестве радара. Передаваемый сигнал всегда частично отражается от окружающих объектов. Если мы сможем распознать это эхо и вычислить пройденное сигналом расстояние, то мы получим радар – устройство, способное распознавать объекты вокруг нас.

Беспроводная связь широко распространена, доступна и очень популярна. Отчасти так получилось благодаря тому, что в своё время производители договорились о единых стандартах обмена данными. Сейчас такой же диалог ведётся и в области радиолокации. Сегодня компании-производители почти достигли договорённости использовать полосу частот 79 ГГц.

Зачем использовать сигнал в 79 ГГц?

Волны частотой 79 ГГц и в целом КВЧ-диапазон выбран по двум при-чинам.

Во-первых, из-за особенностей их распространения в атмосфере. Все волны, которые проходят через атмосферу, ослабляются. КВЧ-волны затухают даже больше, чем видимый свет. Так зачем же их использовать? Затем, что они гораздо лучше распространяются сквозь туман, снег и даже при сильном дожде. Видимый свет в таких условиях почти полностью блокируется, а миллиметровые волны проходят без проблем. То есть высокочастотные радиоволны дают возможность радару видеть там, где мы сами не можем (см. рис. 1).

Во-вторых, КВЧ-волны дают лучшее разрешение. Стоимость разработки микросхемы, которая охватывает 5% от 79 ГГц, составляет примерно столько же, сколько разработка такой же микросхемы для частоты в 2 ГГц. Однако ширина полосы для частоты в 79 ГГЦ составит приблизительно 4 ГГц против 100 МГц для частоты 2 ГГц. С точки зрения передачи информации, чем больше полоса, тем больше данных. Поэтому, используя частоту 79 ГГц, мы получим лучшее разрешение радара (см. рис. 2).

Нужны ли нам такие радары?

Нужны, и, в первую очередь, для нашей же безопасности. Водитель автомобиля, даже очень внимательный, не может полностью контролировать окружающую обстановку. Его внимание сосредоточено на небольшом участке дороги и обочины перед машиной. При этом он уязвим для всего, что происходит за пределами этой зоны. К тому же электронная система может реагировать на изменение окружающей обстановки гораздо быстрее нас. И если так случилось, что водитель отвлёкся, электронный помощник сможет исправить эту ошибку.

А когда радарная микросхема станет достаточно доступной и компактной, то придёт время встроить её в велосипедный шлем (или горнолыжный, или мотоциклетный). Таким образом можно обезопасить людей, предупреждая их о препятствиях, автомобилях, людях на дороге и прочих объектах и опасностях.

А в домах, вместо нынешних датчиков движения, мы сможем использовать более совершенные радары. Радары, которые способны видеть и понимать – кто идёт (кошка или вор) и как идёт. То есть мы сможем создавать устройства, способные распознавать характер движения.

Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!

20.11.2016 525 0
Комментарии
Рекомендуем
К 130-летию со дня рождения великого советского физика Игоря Евгеньевича Тамма. Часть 4. История возникновения  концепции поляритонов

К 130-летию со дня рождения великого советского физика Игоря Евгеньевича Тамма. Часть 4. История возникновения концепции поляритонов

В прошлом году в журнале «Современная электроника» были опубликованы три статьи, посвящённые юбилею выдающегося российского физика-теоретика Игоря Евгеньевича Тамма (СОЭЛ № 7–9, 2025). В частности, были описаны современные быстродействующие электрооптические модуляторы, поверхностные состояния Тамма, запрещённые фотонные зоны и фотонные кристаллы. В этих статьях умышленно не затрагивались темы поляритонов, оптических состояний Тамма (ОСТ) и плазмон-поляритонов Тамма (ППТ). Поскольку ключевой вклад в раннюю разработку этих явлений в основном принадлежит российским учёным, целесообразно посвятить их открытию более подробные отдельные статьи. Ниже рассмотрены два основных типа гибридных фотонных частиц: экситон-поляритоны и фонон-поляритоны.  
24.04.2026 СЭ №4/2026 187 0
Телевизор с электронно-лучевой трубкой: разработки С.И. Катаева и их значение

Телевизор с электронно-лучевой трубкой: разработки С.И. Катаева и их значение

«…Наступит время… когда миллионы таких приборов, таких "электрических глаз" будут всесторонне обслуживать общественную и частную жизнь, науку, технику и промышленность…» Б. Розинг Семён Исидорович Катаев (1904–1991 гг.), советский учёный и изобретатель в области телевидения, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники – незаслуженно обделён вниманием популяризаторами истории электроники и телевидения в нашей стране. Тем не менее И.С. Катаев внёс значительный вклад в развитие инженерной мысли в СССР при разработке и усовершенствовании электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), ставших на многие годы ключевой технологией, лежащей в основе экранов телевизоров и оборудования различного назначения. Катаев дополнил изобретение Зворыкина и по праву может считаться ещё одним «отцом» отечественного телевидения. В найденных документах роль Катаева прослеживается чётко, и в статье мы хотим это показать.
23.04.2026 СЭ №4/2026 177 0
Электронные системы диагностики, стимуляции и воздействия на человека на примере BAMH и управления –  на примере AE-Skin

Электронные системы диагностики, стимуляции и воздействия на человека на примере BAMH и управления – на примере AE-Skin

Путь будущих разработок в области современной электроники пролегает от визуального отображения окружающего пространства до тактильного. В этой связи представляют интерес система Bioinspired Adaptable Multiplanar mechano-vibrotactile Haptic (BAMH) – пневматически активируемый роботизированный электронный комплекс с интерфейсом из мягкого материала и система AE-Skin, обеспечивающая интерфейс между кожей человека и физическими поверхностями. Принцип её действия достаточно известен и заложен в управлении интерактивными экранами. В первой части статьи рассматриваются особенности новых разработок в области медицинской электроники и перспективы тактильного воздействия на кожу человека для лечения и изменения настроения. Во второй части представлен подробный разбор AE-Skin и примеры её совершенствования во всех сферах жизни человека: от управления посредством электронных тактильных датчиков миниатюрной формы до устройств на основе новых технологий, воспринимающих движения руками без прикосновения и без применения пироэлектрических детекторов, как управляющие сигналы для РЭА.
17.04.2026 СЭ №4/2026 225 0

ООО «ИнСАТ»  ИНН 7734682230  erid = 2SDnjdWbKyt
ООО «ИнСАТ»  ИНН 7734682230  erid = 2SDnje2F5cn
  Подписывайтесь на наш канал в Telegram и читайте новости раньше всех! Подписаться