Detección de pequeños drones utilizando radar CMOS totalmente integrado de 24 GHz con formación de haz híbrida
Autores: Jin, Kangjie; Han, Seung-Soo; Baek, Donghyun; Lee, Han Lim
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Detección de pequeños drones utilizando radar CMOS totalmente integrado de 24 GHz con formación de haz híbrida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Compacta
Radar
Detección de drones
Formación de haces
Resolución espacial
Seguimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un radar compacto de 24 GHz con un circuito integrado de radar CMOS de 4 transmisores (4Tx) y 4 receptores (4Rx), integrado con una matriz de transmisión de 4 x 4 y cuatro antenas de matriz de recepción Rx de 1 x 4, optimizado para mejorar la detección de drones pequeños. Al emplear la técnica de formación de haz híbrida basada en la formación de haz analógica en el lado de transmisión y la recepción digital independiente de cuatro canales, el radar propuesto logra una alta resolución espacial y un seguimiento robusto de objetivos. El radar propuesto cuenta con un rango de escaneo en elevación de +/-45 grados con un ancho de haz de media potencia (HPBW) de 80 grados para un campo de detección integral. Pruebas con un pequeño dron que mide 20.3 x 15.9 x 7 cm3, posicionado en varios ángulos de elevación de hasta 45 grados y ángulos de acimut de hasta +/-60 grados a una distancia de 4 m del radar, verificaron su capacidad de detección y destacaron la efectividad del radar en el seguimiento de pequeños objetivos aéreos. Esta arquitectura enfatiza las ventajas de la formación de haz analógica en Tx y la recepción multicanal, abordando las crecientes demandas de detección y monitoreo precisos de drones en los ámbitos civil y de defensa.
Descripción
Este documento presenta un radar compacto de 24 GHz con un circuito integrado de radar CMOS de 4 transmisores (4Tx) y 4 receptores (4Rx), integrado con una matriz de transmisión de 4 x 4 y cuatro antenas de matriz de recepción Rx de 1 x 4, optimizado para mejorar la detección de drones pequeños. Al emplear la técnica de formación de haz híbrida basada en la formación de haz analógica en el lado de transmisión y la recepción digital independiente de cuatro canales, el radar propuesto logra una alta resolución espacial y un seguimiento robusto de objetivos. El radar propuesto cuenta con un rango de escaneo en elevación de +/-45 grados con un ancho de haz de media potencia (HPBW) de 80 grados para un campo de detección integral. Pruebas con un pequeño dron que mide 20.3 x 15.9 x 7 cm3, posicionado en varios ángulos de elevación de hasta 45 grados y ángulos de acimut de hasta +/-60 grados a una distancia de 4 m del radar, verificaron su capacidad de detección y destacaron la efectividad del radar en el seguimiento de pequeños objetivos aéreos. Esta arquitectura enfatiza las ventajas de la formación de haz analógica en Tx y la recepción multicanal, abordando las crecientes demandas de detección y monitoreo precisos de drones en los ámbitos civil y de defensa.