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".