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解决粮食危机 中正大学开发最小雷达系统

为了找出蜜蜂消失的原因,中正大学电机系副教授蔡作敏花了将近四年的时间,一手打造蜜蜂谐波雷达系统。(中正大学提供)

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【大纪元2017年08月09日讯】(大纪元记者李撷璎台湾嘉义报导)近年全球各地蜜蜂的数量不断减少,由于农作物仰赖蜜蜂授粉,爆发农作物粮食危机。为了找出蜜蜂消失的原因,中正大学电机系副教授蔡作敏花了将近四年的时间,一手打造蜜蜂谐波雷达系统。“我们可以量测比杂讯小1000倍的讯号!”蔡作敏说,当物体隐没在草丛里,灵敏度差的天线无法测量,但灵敏度好的天线是不管蜜蜂怎么躲都测得到,“一般来说,一有杂讯就量不到了,但我们可以把杂讯下的讯号都捡回来。”

“传统雷达主要侦测大型物体,谐波雷达技术则可侦测小型物体。”蔡作敏说,目前全球仅少数团队钻研此技术,且大多侦测甲虫、大黄蜂、虎头蜂等较大型昆虫,“中正团队开发的雷达系统则突破限制,是目前全台侦测最小生物的系统,最小可测量到体长约1.5公分的蜜蜂!”蔡作敏更提到,团队改进谐波雷达的灵敏度并提出新型架构,让雷达的测距可以更远,也大幅改善收发隔离度。“我们也缩小晶片尺寸为0.4乘0.5公分,可黏在蜜蜂身上且不影响蜜蜂飞行。”

 中正团队研发的晶片则利用软性电路板设计出薄如蝉翼的天线,蜜蜂贴上晶片后可自在进出蜂巢,因此所观察到的蜜蜂行为是最接近蜜蜂实际生活。
中正团队研发的晶片则利用软性电路板设计出薄如蝉翼的天线,蜜蜂贴上晶片后可自在进出蜂巢,因此所观察到的蜜蜂行为是最接近蜜蜂实际生活。(中正大学提供)

蔡作敏表示,该雷达系统会先发出一个9.4GHz的讯号,当蜜蜂身上的晶片接收时将会产生18.8GHz的倍频讯号回传,再由雷达分析回传的讯号和雷达基站的距离,推算蜜蜂的位置。不仅实际测量的准确率达80%以上,极不容易,当系统的功率全开时,也能侦测到距离雷达约900公尺远的蜜蜂。

此外,晶片上拥有高灵敏度的天线设计。蔡作敏表示,传统的谐波雷达会让蜜蜂背着一根1.6公分的天线,然而这种天线会影响蜜蜂飞行,甚至使蜜蜂无法顺畅进出蜂巢。而中正团队研发的晶片则利用软性电路板设计出薄如蝉翼的天线,蜜蜂贴上晶片后可自在进出蜂巢,因此所观察到的蜜蜂行为是最接近蜜蜂实际生活。

责任编辑:王愉悦

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