Framtidens bil är tänkt att ha radarsensorer åt alla håll. Med dagens teknik innebär det att alla kommer att störa ut varandra. Men problemet går att lösa med en radarteknik som utvecklats av SAAB och som nu anpassas till lågprismarknaden i ett projekt vid Högskolan i Halmstad. Nyckeln är att undvika pulser.

– Vi var tvungna att tänka om när vi utvecklade radar för låga frekvenser hos SAAB, säger Hans Hellsten, adjungerad professor vid Högskolan i Halmstad och mångårig radarexpert hos SAAB. Vi använde samma frekvenser som till exempel TV-sändare och det innebar att vi måste undvika både att störa och att bli störda. Med konventionell pulsteknik var det inte möjligt, så vi tog fram en teknik där vi i stället sände en kontinuerlig signal med varierande vågform.

Genom att använda en mottagare med mycket hög selektivitet var det möjligt att ta emot reflektionerna och utifrån den varierande modulationen få fram samma information som en pulsad radar skulle ha gett. Systemet fungerar till och med i närheten av kraftiga TV-sändare och stör inte kommersiell verksamhet, eftersom man kan definiera ”spektrala hål” där inga signaler skickas ut.
Hos SAAB handlade det om stora och avancerade radarsystem, men grundtekniken går att använda också i lågprissystem. Inte minst passar den i framtidens fordonsradar.

– Återigen handlar det att pulsad radar ger problem med störningar. Även om frekvenserna är höga finns det inte så många olika kanaler tillgängliga. Så länge loberna är smala och radarn bara är riktad framåt kan det kanske fungera, men tanken är ju att ha radarsensorer också åt sidorna och bakåt. Då går det knappast att undvika problem.

Ett första projekt vid Högskolan i Halmstad skall nu ta fram en demonstrator som visar att tekniken fungerar. Vinnova har skjutit till pengar och tekniken skall visas i praktiken redan i februari 2017. Radarprincipen med cancellation som används kallas CAW – Continuous Arbitrary Waveform.

Bilden visar två högpresterande digitizers från SP Devices i Linköping (som medverkar i projektet). Där sker både den D/A- och A/D-omvandling som är grundläggande för funktionen. Arrangemanget gäller de lågfrekventa tillämpningarna där 160 dB sändar/mottagarisolation uppmätts. I nuvarande projekt ersätts denna fysiskt stora och dyra utrustning med integrerade lösningar för prestandamässigt betydligt mer måttliga tillämpningar på rätt korta avstånd – bilradar t ex.

Men förhoppningen är förstås att kunna gå vidare med ett fullskaligt system i mikroformat. Tekniken passar bra för integration på kisel och en enchipslösning har alla möjligheter att bli mycket billig.

– Allt pekar på att det räcker bra med vanlig CMOS, säger Emil Nilsson, Högskolan i Halmstad. Eftersom vi inte använder pulser räcker det dessutom med mycket lägre uteffekt, vilket förenklar ytterligare.

Om tekniken håller vad den lovar kan det här bli något av ett genombrott för fordonsradar. Men det finns förstås också massor av andra användningsområden för tekniken, t ex i robotar eller i industrimätsystem.

Redan i dag finns ett samarbete med Lunds Universitet, Chalmers Chalmers och Linköpings Universitet liksom industripartners, men i kommande projekt finns det utrymme för ett utökat samarbete med kommersiella företag.

Hans Hellsten, adjungerad professor vid Högskolan i Halmstad och mångårig radarexpert hos SAAB

Emil Nilsson, Högskolan i Halmstad

Filed under: SvenskTeknik