Antena 235GHz dan komponen aktif terasnya disepadukan pada satu IC, dan merentasi desktop ia mengukur julat ke sasaran dengan ketepatan sub-mm, walaupun objek bergerak pada 600m/s – dua kali ganda kelajuan bunyi.
Komponen teras ini melaksanakan pengayun 'mengunci suntikan kendiri', yang mengeksploitasi kesan 'menarik' pengayun yang kadangkala tidak diingini di mana mengubah beban pada pengayun mengubah frekuensinya.
Pengayun dalam kes ini ialah Colpitts harmonik kedua pembezaan ('3' dalam rajah) dan ia dipasang pada antena slot ('1' dalam rajah).
Kuasanya dihantar, dipantulkan oleh objek, dan kembali ke antena yang sama untuk kembali ke pengayun.
Pada julat amplitud pantulan tertentu, pantulan ini menarik frekuensi pengayun, mengayunkannya antara 234.9 dan 235.1GHz bergantung pada fasa pemulangan.
Kekerapan berubah secara berterusan mengikut fasa sehingga, sekali setiap pusingan penuh mengelilingi bulatan fasa, frekuensi tiba-tiba bertukar kembali: dari 235.1 kepada 234.9GHz atau sebaliknya bergantung pada arah mana sasaran itu dilalui.
Snap ini berlaku setiap 638μm (λ/2) anjakan sasaran – dan pemprosesan isyarat yang agak mudah menghasilkan nadi voltan daripada snap ini, yang kekutubannya bergantung pada arah pergerakan sasaran.
Hanya menambah atau menolak daripada pembilang bergantung pada kekutuban nadi menjejaki jarak sasaran.
Secara fizikal, cip diikat pada bahagian rata kanta silikon hiper-hemisfera sebagai optik fokus utama, kemudian kanta PTFE sekunder menghasilkan pancaran sinaran selari yang diperlukan oleh radar. Laluan pulang ialah perjalanan terbalik melalui optik yang sama.
Antena kedua pada cetakan ('2', dipol terlipat) ialah antena penerima untuk radar FMCW yang telah dibina pada cip yang sama.
Pemancarnya menggunakan perkakasan dan antena yang sama seperti radar pengayun pengunci suntikan sendiri, dikonfigurasikan semula untuk menghasilkan kicauan frekuensi - lebar jalurnya ialah 230 hingga 246GHz.
IC mempunyai keluasan 0.42mm2 dan menggunakan 186mW. Ia telah direka oleh STMicroelectronics dalam 55nm BiCMOS – dan universiti itu juga bekerjasama dengan King Abdulaziz City untuk Sains dan Teknologi (KACST) mengenai projek ini.
ISSCC 2024 kertas 24.4: Pembaris Sub-THz: Kebolehbistaan spektrum dalam pengayun terkunci suntikan sendiri 235GHz untuk julat tangkas dan jelas
Kredit imej: ISSCC 2024, Universiti Michigan, King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST), STMicroelectronics. Objek lain pada dadu ialah: pengadun subharmonik (4) dan penguat hingar rendah IF (5).