ARGE VE TEKNİK DESTEK MÜHENDİSİ
Dünya sürekli değişiyor ve gelişiyor. Bu gelişimin sürdürülebilir ve kalıcı olması için, gelişimi sağlayan ana faktörlerden biri olan teknolojinin geniş çapta kullanılması önemlidir. Yeni teknolojiler ve elektronik ürünlerin yaygın ve erişilebilir olması, bu gelişimin devamlılığını sağlar. Bu nedenle, her türlü teknoloji ve yenilikçi ürünün kullanımının artırılması, gelişimin sürekliliği için önem taşımaktadır. Yazımda, teknolojik gelişimin ve değişimin önemli bir unsuru olarak radar sensörlerini ele alacağım. Bu bağlamda, ilk olarak radar sensörlerin ne olduğundan ve türlerine dair bilgiler vereceğim. Radar sensörler elektromanyetik dalgaları kullanarak yakınındaki nesneleri algılayan, aynı zamanda nesnelerin hareketine göre mesafeyi, hızını, konumunu vb. bilgilerini hesaplayan ürünlerdir. Bizim anlatacağımız sensör türü ise mikrodalga radar sensörüdür.
Mikrodalga radar sensörleri, 1 mm ile 1 m arasındaki dalga boylarını kullanarak çalışan cihazlardır. Aynı zamanda 1GHz ile 300GHz arasındaki frekans aralığında işlem yapmaktadırlar. Mikrodalga radar sensörleri, genellikle yüksek hassasiyet, hava koşullarına dayanıklılık ve geniş bir uygulama alanına sahiptir. Bu özellikleri sayesinde mikrodalga radar sensörleri, çeşitli otomotiv, savunma, güvenlik ve endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Mikrodalga radar sensörleri, 1 mm ile 1 m arasındaki dalga boylarını
kullanarak çalışan cihazlardır. Aynı zamanda 1GHz ile 300GHz
arasındaki frekans aralığında işlem yapmaktadırlar.
Mikrodalga sensörlerin çalışma prensibi nedir?
Mikrodalga sensörlerin çalışma prensibi, çevresine yaymış olduğu sinyallerin geri gelme süresinin veya hızının değişimine bağlı olarak o konumdaki nesnenin isteğe bağlı olarak hareket etti mi? nesne ne kadar hızla hareket etti? veya nesne şu an hangi konumda gibi sorulara cevap vermektedir. Aslında bu olaya doppler kayması da denmektedir. Doppler kayması, bir dalga kaynağının ya da gözlemci noktasının hareket etmesi nedeniyle dalga frekansının değişmesidir. Bu etki, genellikle ses veya elektromanyetik dalgalar gibi dalga türlerinde gözlemlenir. Doppler etkisi, bu değişen frekansı açıklamak için kullanılan bir terimdir.
Elektromanyetik dalgalar, özellikle ışık ve radyo dalgaları, için de aynı prensip geçerlidir. Bir ışık kaynağı ya da radyo dalgası yayıcısı hareket ettiğinde, dalga boyu uzayabilir ya da kısalabilir. Bu durum, gözlemciye ulaşan dalga frekansında bir değişikliğe neden olur. Doppler kayması, bu
frekans değişikliğini ifade eder.
Doppler kaymasına örnek vermek gerekirse Şekil 1’de sensörden yayılan ve hareket olmadığı için sensöre geri gelmekte olan sinyali görmektesiniz. Sensörden yayılan ve sensöre geri gelen sinyalin aynı olmasının sebebi bahsettiğimiz hareket olmamasıdır.
Ancak Şekil 2’de ise sensörden yayılan sinyal ile hareket halindeki nesneden gelen sinyalin farklı olması sebebiyle sensör hareketi algılamaktadır.
Burada görsellerde görünen sensör Özdisan Elektronik stoklarında ‘PD-V11H’ kodlu sensörünü görülmektedir. Mikrodalga sensörler modül şeklinde değilse (görseldeki sensör de modül şeklinde değildir) direkt tak çalıştır olarak kullanılamamaktadır. Çünkü çıkış verdikleri sinyalin algılama mesafesi çok düşüktür. Bu durumlar için sinyal çıkışına yükselteç devresi kurulması gerekmektedir. Yükselteç devresi ile mesafe kazanımı arttırılıp azaltılabilir ve istediğimiz mesafede rahatlıkla algılama yaptırılabilir. Örnekte bahsettiğim ‘PD-V11H’ kodlu sensör yükselteç devresi olmadan 50 cm’den de kısa mesafede algılama yapmaktadır. Ancak yükselteç devresi ile sensörün sinyal bacağından çıkan sinyalin değeri yükseltildiğinde 15 mt’ye kadar algılama yapabilmektedir.
Mikrodalga sensörün avantajları nedir?
Mikrodalga radar sensörler kar, yağmur sis vb. hava olaylarından etkilenmezler. Geniş görüş açısına sahip oldukları için birçok farklı açıdan gelen hareketi algılayabilirler. Yüksek algılama hassasiyetine sahiptirler. Uygulama alanlarına örnek vermek gerekirse AVM’lerde, garajlarda otomatik kapı kullanımları da mevcuttur. Pandemi döneminde ofislerde veya yemekhane lavabo gibi umumi alanlarda da hastalığın yayılmasını önlemek ve sosyal mesafeyi korumak adına kapılara bu ve benzeri sistemler kurularak bu teknolojiden yararlanılmıştır. Aynı şekilde lavabo vb. umumi alanlarda kağıt havlu, el kurutma cihazları gibi temasın az olmasını gerektiren durumlarda da kullanımı mevcuttur.
Yukarıdaki mikrodalga sensörün avantajları kısmında da bahsettiğim gibi yüksek algılama hassasiyetine sahip oldukları için güvenlik uygulamalarında da sık sık kullanımı mevcuttur. Hareket algılama ve erken uyarı sistemleri için de kullanılır. Araçların teknolojik gelişmeler ile daha da geliştiği bu dönemde önceleri park sensörü olarak araçlara eklenen mikrodalga radar sensörler günümüzde otonom sürüş için araç çevresini kontrol etmekte de kullanılmaktadır. Mikrodalga radar sensörleri, sürekli olarak gelişen bir teknoloji alanıdır ve gelecekte daha birçok gelişmeye sahne olması beklenmektedir. Yapay zekanın daha da gelişmesi ve hayatımıza girmesi ile beraber, sensör ağları ve enerji verimliliği gibi alanlarda yapılan çalışmalar da göz önüne alındığında, mikrodalga radar sensörlerini daha da güçlü ve etkili hale getirebilir. Ayrıca, bu sensörlerin yeni uygulama alanları keşfedilmeye devam edecektir, bu da mikrodalga radar teknolojisinin gelecekte daha geniş bir kullanım alanına sahip olacağını göstermektedir.
