Millimeterwellensensor: Röntgenradar im Hosentaschenformat

Compact radar takes an inside view

Millimeterwellensensoren sind durch die Berichterstattung über Körperscanner an Flughäfen in ein schlechtes Licht gerückt worden. Die Technologie an sich könnte aber auch für viele andere Zwecke äußerst nützlich sein. Dieser Miniaturprototyp des Fraunhofer Instituts soll das beweisen.

Durch die Nutzung der durchdringenden Kräfte eines sehr hohen Radiofrequenzbereichs zwischen 75 und 100 GHz, dem W-Band, ist es dem Sensor möglich, durch nicht transparente, dielektrische und nicht-metallische Materialen wie Holz, Textilfasern, Plastik sowie athmosphärische Hindernisse wie Schnee oder Nebel zu blicken.

Im Vergleich zu bisherigen Millimeterwellenradaren ist der Sensor dabei mikroskopisch klein. Gewöhnliche Radare arbeiten mit klobigen und teuren Keramiksubstraten, die durchschnittlich 5 Kilogramm wiegen. Der neue Sensor basiert auf einer Galliumarsen-Halbleitertechnik, seine Größe konnte dadurch etwa auf die einer Zigarettenschachtel reduziert werden – inklusive Sender, Signalprozessor und Antenne. Trotz der Größe ist die Auflösung besser als bei gewöhnlichen Radaren. Und selbst im Vergleich zu Smartphones ist die Strahlung gering. Der Sensor sendet mit etwa 10 Milliwatt, Handys im Druchschnitt mit 1.000 Milliwatt.

Überall dort, wo andere Sensortechnologien in Herstellungsprozessen aufgrund von hohen Temperaturen oder eingeschränkter Sicht versagen, kann das W-Band-Radar eingesetzt werden. So eignet es sich etwa als Füllstandsensor in Mehlsilos, wo es beim Einfüllen der Schüttware zu starker Staubbildung kommt, so Dr. Axel Hülsmann, Ingenieur am IAF, in der Pressemitteilung. Auch bei schlechten Sichtverhältnissen beträgt die Sichtweite bis zu drei Kilometer. Dies verspricht viele Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichen Bereichen, von der Industriesensorik und Landwirtschaft bis zur Verkehrsüberwachung. Ein Prototyp soll auf der Hannover Messe im April vorgestellt werden. [Fraunhofer – Wikipedia 12 – International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection – Foto: Fraunhofer IAF]

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