Imec
Tehnologija bi lahko revolucionarno spremenila sisteme za pomoč voznikom naslednje generacije in druge aplikacije za zelo natančna zaznavanja.
Podjetje imec – vodilno svetovno raziskovalno in inovacijsko središče na področju nanoelektronike in digitalnih tehnologij – je kot prvo na svetu uspešno izdelalo in preizkusilo dokazni koncept fotonike za kodno multipleksiranje (CDM) s frekvenčno moduliranim zveznim valovanjem (FMCW) 144 GHz, ki zagotavlja koherentne signale oddaljenim radarskim enotam. Z uspešnimi meritvami dosega je imecov PoC utrl pot za večvozliščne radarske sisteme z boljšo kotno ločljivostjo v primerjavi z enovozliščnimi sistemi. V prihodnosti bi lahko ta tehnologija revolucionarno spremenila rešitve naslednje generacije za pomoč voznikom in druge zelo natančne aplikacije zaznavanja.
Avtomobilska industrija v skladu s pobudami, kot je „ Vision Zero“, spodbuja vse naprednejše varnostne funkcije, ki jih omogočajo tehnologije, kot je zelo natančen radar. Za doseganje večje natančnosti radarja – z izboljšano kotno ločljivostjo – je potrebno sodelovanje večje število radarskih vozlišč. Vendar pa je bil velik izziv koherentna distribucija skupnega signala lokalnega oscilatorja (LO) med temi vozlišči na dolge razdalje brez motenj ali slabljenja.
„Na konferenci OFC (Optical Fiber Communications), smo predstavili prebojno rešitev za ta izziv,“ je dejal Ilja Ocket, ki vodi imecov portfelj zaznavanja v avtomobilski industriji. „Kot prvi smo izdelali in preizkusili funkcionalno potrditev koncepta za radar FMCW z dvema vozliščema 144 GHz Hadamard CDM, ki deluje na podlagi fotonike. Z združitvijo analogne radijske tehnologije preko vlaken z učinkovito shemo multipleksiranja zagotavljamo, da lahko radarske enote nemoteno sodelujejo.“
Radar naslednje generacije z dvema ključnima inovacijama
Srce imecovega preboja je fazni kodirnik, ki izkorišča kodno multipleksiranje. Vsakemu vozlišču je dodeljeno edinstveno kodno zaporedje za počasno binarno fazno modulacijo, ki v kombinaciji s fazno kodiranimi valovnimi oblikami delitve kode Hadamard omogoča, da več radarskih vozlišč hkrati prenaša signale v isti pasovni širini. Ta pristop, ki temelji na CDM, je še posebej nov za porazdeljene radarske sisteme, saj omogoča enostavno izvajanje in odlično razširljivost.
Enako transformativna je imecova metoda distribucije optičnega signala. Z vključitvijo faznega kodirnika neposredno v optično distribucijsko omrežje in uporabo analogne tehnologije radio-over-fiber sistem omogoča prenos LO signala z nizkimi izgubami na dolge razdalje. Poleg tega se s tem močno zmanjšajo elektromagnetne motnje – pogosta omejitev običajne distribucije signalov na osnovi radijskih frekvenc, hkrati pa se ohrani celovitost signala, ki je potrebna za koherentno večvozliščno delovanje radarja.
Prihodnje aplikacije
Avtomobilska industrija in drugi primeri uporabe za zelo natančno zaznavanje
Ilja Ocket: „Naš preizkus koncepta je pokazal uspešne meritve dometa in sposobnost ločevanja monostatičnih in bistatičnih odzivov, kar potrjuje potencial naše postavitve in izvedljivost CDM za koherentne fotonske porazdeljene radarske sisteme. V okviru tega dolgoročnega raziskovalnega prizadevanja zdaj načrtujemo razširitev sistema z dveh na štiri radarska vozlišča, da bi še naprej ocenjevali izboljšave kotne ločljivosti in razširljivosti.“
Ena od prihodnjih aplikacij te tehnologije je v avtomobilskem sektorju, kjer bi lahko omogočila 360-stopinjsko radarsko zaznavanje visoke ločljivosti za napredne sisteme za pomoč voznikom (ADAS). Drugi možni primeri uporabe, ki bi imeli koristi od velikega dosega in kotne ločljivosti, vključujejo zaznavanje v zaprtih prostorih, biomedicinsko slikanje in spremljanje vitalnih znakov.
Te ugotovitve raziskav je Chang-Shao Shen iz podjetja imec predstavil na seji OFC ‚25 na temo LiDAR, merjenje razdalj in demonstracije v mestih.
O inštitutu imec
Imec je vodilni svetovni center za raziskave in inovacije na področju nanoelektronike in digitalnih tehnologij. Imec uporablja svojo najsodobnejšo infrastrukturo za raziskave in razvoj ter ekipo več kot 6.000 zaposlenih in vrhunskih raziskovalcev za raziskave in razvoj na področju naprednih polprevodnikov in skaliranja sistemov, silicijeve fotonike, umetne inteligence, komunikacijskih in senzorskih tehnologij po 5G ter na področjih uporabe, kot so zdravje in znanosti o življenju, mobilnost, industrija 4.0, agroživilstvo, pametna mesta, trajnostna energija, izobraževanje … Imec združuje vodilne svetovne proizvajalce v vrednostni verigi polprevodnikov, flandrijska in mednarodna tehnološka podjetja, farmacevtska, medicinska in IKT podjetja, zagonska podjetja ter akademske ustanove in centre znanja. Imec ima sedež v Leuvnu (Belgija), raziskovalne lokacije v Belgiji, na Nizozemskem, v Združenem kraljestvu in ZDA ter predstavništva na treh celinah. Leta 2023 je imecov prihodek (P&L) znašal 941 milijonov evrov.
Več informacij o imecu je na voljo na spletni strani www.imec-int.com.
