Kalifornian yliopiston tutkijat ovat millimetrialueen anturipiiri, joka voi aloittaa täysin uuden aikakauden millimetriaaltotutkissa. Piirin tarkkuus on käsittämätön, sillä se kykenee aistimaan liikettä 4 mikrometrin tarkkuudella.
Tutkijat itse kuvaavat protopiirin suunnittelua "mahdottomaksi tehtäväksi". Millimetriaaltotutkat lähettävät nopeasti liikkuvia sähkömagneettisia aaltoja kohteille analysoimaan niiden liikettä, sijaintia ja nopeutta takaisin pomppineiden aaltojen perusteella. Millimetriaaltojen etuja ovat niiden luonnollinen herkkyys pienimuotoisille liikkeille ja kyky keskittyä mikroskooppisten kohteiden tietoihin ja havaita niitä.
Uusi anturi käyttää innovatiivista millimetriaaltotutkarakennetta, joka havaitsee tuhat kertaa pienempiä värähtelyjä ja sata kertaa pienemmät muutokset kohteen sijainnissa kuin hiusnauha, mikä tekee siitä paremman tai yhdenvertainen maailman tarkimpien antureiden kanssa. Mutta toisin kuin muut, tämä on pienen siemenen kokoinen, halpa valmistaa ja se kuluttaa erittäin vähän virtaa.
Professori Omeed Momeni ja hänen laboratorionsa sähkö- ja tietokonetekniikan laitoksella johtivat työtä. Se on osa meneillään olevaa Food & Agriculture Researchin eli FFAR:n rahoittamaa hanketta, jonka tavoitteena on kehittää edullinen anturi, joka pystyy seuraamaan yksittäisten kasvien veden tilaa. Tutkimus on julkaistu IEEE Journal of Solid-State Circuits -lehdessä.
Millimetriaalto on mikroaaltojen ja infrapunan välinen sähkömagneettinen taajuus, joka vaihtelee välillä 30-300 gigahertsiä. Se mahdollistaa nopeat viestintäverkot, kuten 5G-verkot, ja on erinomainen esimerkiksi toivottava lyhyen kantaman tunnistusominaisuuksiensa vuoksi. Ongelmana voi olla suhteellisen suuri virrankulutuksen ja puolijohteiden rajoitettu suorituskyky näillä taajuuksilla.
Ensisijainen ongelma, jonka tiimi kohtasi ensimmäisen anturin parissa työskennellessään, oli halutun lähteen etsiminen. Kohinaa on korkeilla taajuuksilla niin paljon, että signaaleja on vaikea löytää.
Yhdessä vaiheessa he eivät olleet varmoja, pystyisivätkö he selviytymään haasteesta, ja hänen tiiminsä huomautti, että heidän olisi rakennettava tutkasiru, joka oli 10 kertaa tehokkaampi ja tarkempi kuin nykyiset sirut.
Uutena innovaationa tutkijat päättivät sammuttaa kohinan itsellään. Idea toimi heti ensimmäisellä yrityksellä, ensimmäisessä protopiirissä. Prototyyppi onnistui, koska sen avulla tutkijat pystyivät käsittelemään anturin vastaanottamaa kohinan määrää yksinkertaisena aritmeettisena tehtävänä. He vähensivät tarpeettoman kohinan säilyttäen samalla mittausten herkkyyden ja datan eheyden.
Tällä tekniikalla millimetriaaltotunnistin pystyi havaitsemaan kaiken tarvitsemansa tiedon ilman, että se "hukkuisi" kohinaan.
