Kysymys:
Onko olemassa RF-katseluohjelma kuten lämpökamera?
Chef Flambe
2013-10-02 10:05:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Joten tiedän, että lämpökameroita myydään. Poliisi / palo käyttää niitä koko ajan. Osoitat pienen kädessä pidettävän mustan laatikkosi pensasta kohti ja näet, onko siellä olento tai palovyöhykkeellä asuva olento, ja näet, missä kuumat kohdat ovat.

Onko olemassa laitetta, joka sama RF-signaaleille? Ajattelin, että VHF jopa 2,4 GHz: iin asti olisi suuri apu radiotaajuisen kohinan löytämisessä herkässä ympäristössä.

Sitä kutsutaan radioteleskoopiksi.
Tai passiivinen vaiheistettu tutkatutka.
Viisi vastused:
user36129
2013-10-02 12:58:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Joten minusta on erittäin mielenkiintoista, että kaikki vastaukset näyttävät ajattelevan ennen 1900-luvulta peräisin olevaa radiotekniikkaa. Jotta voisit ajatella tuottavasti kannettavia tai kohtuullisen kokoisia radiokuvantamistekniikoita, sinun on ajatteltava hieman eri tavalla.

Tapa vastaanottaa sähkömagneettisia aaltoja on tuottaa materiaalia, joka on läpinäkymätöntä ja absorboivaa aallonpituudelle. Sitten absorboidut aallot tulisi muuntaa mitattavaksi sähköiseksi signaaliksi. On olemassa melko monta tapaa tehdä tämä: esimerkiksi näkyvällä valolla yksittäisissä fotoneissa on enemmän kuin tarpeeksi energiaa elektronien virittämiseksi tietyissä kristallografisissa rakenteissa. Joten sinun tarvitsee vain valmistaa suhteellisen johtava irtomateriaali, joka on läpinäkymätön omalle aallonpituudellesi, ja kaikella aallonpituuden valolla, joka osuu materiaaliin, on (merkittävä) mahdollisuus tuottaa elektroni.

Radio taajuudet ovat paljon pidempiä aallonpituuksia ja niillä on lisäksi paljon, paljon pienempi energia. Energia ja aallonpituus ovat käänteinen suhteellinen suhde, joten kuten Andy sanoi: 300 miljoonaa kertaa vähemmän energiaa. Tämä ei ole läheskään riittävä elektronien virittämiseksi atomien valenssikaistasta, vaikka heitettäisitkin sille erittäin suuria säteilyenergiatiheyksiä. Näiden fotonien absorboiminen ei ole ongelma, temppu on siinä, miten fotonit muunnetaan sähköiseksi signaaliksi.

Muuten, on väärin, että tarvitset materiaalia, joka on fyysisesti suurempi kuin aallonpituus absorboimiseksi. se. Esimerkiksi vesimolekyylit absorboivat erittäin hyvin radioaaltoja, vaikka ne ovatkin monta suuruusluokkaa pienempiä.

Helpoin ja intuitiivisin tapa on ottaa antenni, joka on täsmälleen yhden aallonpituinen. Tämä antenni reagoi puhtaasti sähkömagneettisen aallon magneettikomponenttiin (molemmilla on sama aallonpituus), ja antenni reagoi korkean impedanssin induktorina, mikä luo virran indusoidusta magneettikentästä. Antennilla, jolla on täsmälleen aallonpituus, se on resonanssi ja luo suurimman mahdollisen signaalin näistä fotoneista. Tämä on erittäin perusfysiikkaa.

Sinun ei kuitenkaan tarvitse katsoa fotoneja aaltoina koko ajan. Ne käyttäytyvät edelleen myös hiukkasten tavoin, ja sinä pystyt "kiinni", vaikka sinulla olisi paljon, paljon pienempi pinta. Yksi tapa tehdä tämä on luoda antenni, jolle tulevat aallot hyppäävät pari kertaa, mikä lisää reitin pituutta, kunnes se on noin fotonin aallonpituus. Näin saat silti samanlaiset antennin absorptio- ja resonanssimagneettiset ominaisuudet, mutta fyysinen koko on paljon pienempi. Nämä ovat nykyään matkapuhelimissamme käytettävät antennit, jotka puhutaan nimellä 'fraktaaliantennit' (muoto on johdettu fraktaaleista maksimoidakseen polun pituuden kaikkiin tulevan säteilyn suuntiin).

Mutta tämä ei silti ole pienin saat ilmaisimen. On mahdollista virittää aktiivisesti hyvin pieni osa absorboivaa materiaalia, ja on mahdollista tehdä siitä absorboiva yhdessä tietyssä suunnassa. Tällä tavoin vain suhteellisen pienestä kiinteästä kulmasta lähtevät fotonit absorboituvat detektoriin. Tämä tehdään uudelleen resonanssilla - noin valotaajuudella oleva resonanssipiiri on kytketty johtavaan radio-läpinäkymättömään materiaaliin, ja kun säteilyä tapahtuu, resonanssipiste siirtyy, mikä osoittaa vastaanottoa.

Tämä kaikki tarkoittaa, että ei ole välttämätöntä, kuten monet ihmiset ajattelevat, olla humongous-antureita radioaaltojen 'katseluun'. Anturit eivät kuitenkaan koskaan ole yhtä pieniä kuin näkyvän valon kuvanturit. Vaikka voit 'huijata' normaaleja optiolakeja ja sinulla on pienemmät katselukulmat pienemmällä optiikalla kuin odotat Airylta, säteilyn energiamäärä rajoittaa vakavasti sitä, kuinka hyvin voit kuvata pitkiä aallonpituuksia. Tarvitset erittäin pitkäaikaisia ​​valotuksia, useita kuvia sekunnissa ei todellakaan ole mahdollista saada. Tällä hetkellä parhaimmalla ilmaisintekniikallamme puhumme tunteista tai päivistä valotusta pöydän kokoisella ilmaisimella, puhumattakaan todella kannettavasta radiokuvantunnistimesta. Mahdollisesti suprajohtavat materiaalit voivat parantaa tätä, mutta en tiedä mitään tutkimusta tällä alalla.

Palatakseni sinuun varsinainen kysymyksesi: ei ole vielä kaupallista laitetta, joka tekisi mitä haluat. Tällä alalla on kuitenkin tutkimusta, ja se kestää hyvin kauan, ennen kuin meillä on tällaisia ​​laitteita. Ei myöskään ole kauan, ennen kuin matkapuhelimesi pystyy tekemään radiotaajuista kuvantamista, kun puhelimissa on vaiheittaiset ryhmät ja lähinnä "kuvantamisantennit".

Kaikki mitä sanoit on totta. Mutta mikään niistä ei erityisesti kata * suuntaamista *, mikä on suurin este.
@IgnacioVazquez-Abrams: joo, se on totta. Pysähdyin tavallaan siinä vaiheessa. Suuntaus on jotain, jota voidaan nykyään parantaa joko vaihe-eromittauksella tai anisotrooppisella resonanssilla, mutta vaikka saat paremman kulmaresoluution tällä tavoin kuin synteettinen aukko antaisi, katsot silti useita kiinteän kulman asteita pikseliä kohti . Minulla ei ole vastausta siitä, kuinka parantaa tätä herkkyysvektoria.
Andy aka
2013-10-02 12:17:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jos sinulla on hiekkasäkki ja levitä se tasaisesti lattiallesi, voit piirtää siihen muotoja sormellasi ja tehdä siitä monimutkaisia ​​hiekkalinnoja. Se on minun analogiani näkyvästä valosta. VHF / UHF: n analogia olisi jalkapallostadion kokoisia hiekanjyviä.

Vihreän (väri) aallonpituus on noin 500 nanometriä - se on puolet millimetrin tuhannesosasta.

1 GHz: n aallonpituus on noin 300 mm - 600 000 kertaa suurempi.

Eikö kuvankäsittely ole saavutettavissa passiivisella äänellä? Se ei välttämättä ole kameramainen, mutta se on tehty.
@ScottSeidman:-lepakot käyttävät kaikuluotainta, joka toimii, koska aallonpituus on ~ 1 mm. Taajuus ei ole tärkeä, vaan aallonpituus.
Oikein, se on avaruuden määritelmä, jonka pieni aallonpituus tarjoaa. Harkitse myös tien tunnelia - jos autoradiosi on viritetty AM-taajuudelle, tunnelin sisääntulon jälkeen musiikki katoaa korvaten melulla ja sytytystulpan melulla. VHF: llä pääset paljon eteenpäin tunneliin ennen kuin musiikki katoaa. AM on noin 1 MHz, jonka aallonpituus on 300 m, kun taas 100 MHz: n (VHF) aallonpituus on 3 m. Lepakot voivat "kuulla" 100 kHz: n ääniaaltoja, joiden aallonpituus on noin 4 mm.
Ignacio Vazquez-Abrams
2013-10-02 10:11:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mitä pidempi säteilyn aallonpituus on, sitä suurempi anturi sitä tarvitaan. Radioaallot, joiden aallonpituus alkaa millimetreistä, vaativat aivan liian suuren anturin tunnistaakseen samalla tavalla.

Tarkemmin sanottuna: tämä koskee _kuvaus_antureita, mitä tarvitset kamerassa. Pienemmät anturit voivat havaita säteilyn - suurjännitelinjojen 50 Hz: n kentän havaitseminen ei tietenkään vaadi 6000 km: n isoa anturia - mutta tällaiset pienet anturit eivät voi muodostaa kuvaa.
Nate Gardner
2019-06-02 12:41:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tämä voidaan tehdä kotona käyttämällä kardaanin suuntiantennia ja SDR: ää.

Se ei ole kannettava eikä nopea, mutta voit rakentaa sen itse ja tämä projekti on avoimen lähdekoodin, joten voit periaatteessa noudattaa ohjeita ja aloittaa.

Kameran rakentaminen, joka näkee Wifin |Osa 3 MENESTYS!

Myös TUM-ryhmä on saavuttanut tämän käyttämällä radioholografiaa.Katso heidän diaesityksensä täältä (heidän paperinsa on saatavilla ilmaiseksi verkossa: Holography of Wifi Radiation 2016, P.Holl).

Wi-Fi-säteilyn holografia

Se on erittäin mielenkiintoista työtä ja paljon nopeampi kuin ensimmäinen lähestymistapa.

Heidän laitoksensa on mielettömän hidas ja tuottaa mielettömän määrän tietoja - joista suurin osa heitetään pois.Suurin ongelma on heidän menetelmä kaapata tehotasoja.Heidän käyttämänsä 8-bittinen näytteenotto tarkoittaa, että heidän on käytettävä ** erän ** keskiarvoa pienten vaihtelujen ratkaisemiseksi.He tekevät sen keräämällä useita gigatavuja raakatietoja ja jälkikäsittelyn.Olisi ** paljon ** tehokkaampaa käyttää parempaa vastaanotinta ja digitointia, jossa on enemmän bittejä näytettä kohti.
... ja tuon kierteisen antennin käyttö on täysin järjetöntä.Kirjoittajilla ei selvästikään ole heikointa käsitystä antennin suunnittelusta tai teoriasta.Radiolähteiden paikantamiseen tarvitaan parabolinen tai patch-antenni, jolla on hyvin kapea säteen leveys.(Kierteisiä antenneja käytetään kiertopolarisoituun säteilyyn, jota ei käytetä Wifi-verkkoon.)
On totta, mutta jopa niiden epäoptimaalisen suunnittelun tuloksena saadut tiedot olivat selkeä kuva wifi-valaistuksesta, joka havainnollisti hotspotien ja heijastavien pintojen sijaintia.Olen varma, että kehittyneempi lähestymistapa voisi tuottaa vielä nopeammat, yksityiskohtaisemmat ja vähemmän meluisat tulokset.
John Hooper
2019-12-23 03:34:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tapa, jolla kuvasin tämän, on, että jokaiselle pikselille on riittävästi spektrianalysaattoreita.Oletetaan, että haluat 1080p-tarkkuuden. Kullekin pikselille käytettäisiin noin miljoona spektrianalysaattoria.Sinulla olisi oltava miljoona antennia.Myönnetty, että tämä olisi kooltaan hirvittävä, mutta toimisi teoriassa.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...