2.4GHz'de hassas bir kamera yapabilir miyim?

WiFi sinyallerinin fotoğraflarını çeken bir sanat projesi olarak belirsiz bir kamera yapmak istiyorum. Şimdilik fikri, arkada sensörler olarak merkezlenmiş bir delik (çapı 12,5 cm) ve 20 x 20 disk şeklindeki bakır plakalarla 125 cm x 125 cm x 125 cm Faraday kafesi (ince bakır ağ kullanarak) oluşturmak. Bu işe yarar mı? Delikteki kırınım, resmi tamamen tahrip eder mi? Akla gelebilecek alternatif bir yaklaşım var mı? Teşekkürler.

Peki, çalışma potansiyeli var. İçeriyi RF emici malzeme ile aynı hizaya sokmanız gerekecek, aksi takdirde gelen dalgalar yerin her yerine sıçrayacaktır.

RF gücünü saptamak için bakır plaka kullanmak muhtemelen en iyi fikir değildir. Her biri bir LNA ve 2,4 GHz bant geçiş filtresi ve kristal veya diyot dedektörüne bağlı olan bu amaçla gerçek wifi antenleri kullanmanızı öneririm.

Dikkate alınması gereken başka bir (muhtemelen daha iyi) seçenek, aşamalı bir dizi kurulumudur. Bu biraz daha karmaşıktır, ancak kutuya veya RF emici köpüğe ihtiyaç duymazsınız. Bu durumda, bir dizi anten alırsınız (örneğin, 4x4, 8x8 veya 16x16 ızgara) ve bunları Butler matrisi olarak adlandırılan bir dizi cihaza bağlarsınız. Bir uşak matrisi, bir pasif ışın oluşturma ağı tipidir. Bu cihazlar, hibrit kuplörlerden ve faz değiştiricilerin ayrı portlara ayrılması için dizideki farklı 'kirişleri' gösterecek şekilde düzenlenmiş şekilde oluşur. Temel olarak, fikir bir lens gibi davranıyor olmaları, odaklanma, sinyal antenler tarafından yakalandıktan SONRA yapılır. 4x4'lük bir anten ızgarası için, her bir butler matrisi 4 hibrid kuplör gerektirir ve 8 matrise ihtiyacınız olur - yatay için 4 ve dikey için 4. 2.4 GHz’de çalıştığınız için şanslısınız. Bu frekansta makul büyüklükte hibrit kuplörleri sadece bir devre kartı üzerinde bakırla yapmak mümkündür, bu sayede konnektörlerin dışında hiçbir komponenti olmayan tek bir PC kartı üzerine tam bir uşak matrisi oluşturulabilir. 8 veya 16 port uşak matrisleri (2 gücünün olması gerekiyordu) inşa etmek mümkün olurdu, ancak matris ne kadar büyükse, o kadar karmaşıklaşır. Bunların çıktıları daha sonra LNA'lardan, 2.4 GHz bant geçiş filtrelerinden ve kristal veya diyot dedektörlerinden geçirilecektir. daha karmaşık hale gelir. Bunların çıktıları daha sonra LNA'lardan, 2.4 GHz bant geçiş filtrelerinden ve kristal veya diyot dedektörlerinden geçirilecektir. daha karmaşık hale gelir. Bunların çıktıları daha sonra LNA'lardan, 2.4 GHz bant geçiş filtrelerinden ve kristal veya diyot dedektörlerinden geçirilecektir.

8x8 anten dizisi için uşak dizisi bağlantısının resmi:

Greg Charvat'ın bir LED radyo dedektörü ve uzun pozlamalı fotoğrafçılık kullandığını gösterdiği bu yaklaşımda biraz şansınız olabilir .

Belirsiz fikir ilginç, ancak RF'nin bu şekilde davranmasını sağlamak biraz çılgınca geliyor! Muhtemelen gerçekleşecek tüm yeniden ışınımları ve yansımaları hesaba katıp kontrol edebilmeniz harika olurdu.

Yine de çalışmasını sağlayabiliyorsanız, kesinlikle hack bloglarında turu başaracaksınız!

Ne yazık ki kırınım açısından bir sınıra karşı koşacaksınız. Biz, (en az bilmek optik iğne delikleri ), belirli bir iğne deliği yarıçapı için ideal bir odak uzaklığı solan s^2/λve bu mesafe de nokta boyutu ile ilgilidir0.6 s

Bunlardan, verilen bir karar için bunu belirleyebiliriz. n 'normal' görüş alanına sahip ( ngörüntünün piksel cinsinden genişliği veya yüksekliği olarak düşünün ) istenen odak uzunluğunun yaklaşık olduğunu 0.5 n^2 λve iğne deliği boyutunun olacağını belirleyebiliriz 1.3 n λ.

2,4 GHz için dalga boyu yaklaşık 12,5 cm'dir. Böylece, hatta 16 × 16 boyutunda bir görüntü bile istiyorsanız, odak uzaklığı 16 metre veya 52 fit olan bir kameraya ihtiyacınız var!

Sonuçta, muhtemelen, ışıktan farklı olarak, gelen radyo dalgalarının fazını kolayca okuyabildiğimiz gerçeğini kullanmanız yeterli olacaktır. Fakat bu noktada bir anten tasarlıyorsunuz, kamera değil!

Küçük, dalga boylu bir delikten kırınım, arkasındaki alanı doldurur. Işık için iğne deliği lensleri de aynı sorun. Büyütürseniz, metal çatılı bir futbol stadyumu kullandığınızı, çatıya 10 x 10 m delik açıp sahaya sensörler yerleştirdiğinizi söylerseniz fikriniz işe yarar. Pratik değil.

Neden tek bir piksel kamerayı düşünmüyorsunuz? sinyal gücünü her birkaç derece hareket derecesinde kaydeden bir wifi kartıyla birlikte, mekanik olarak çevrede taranan bir wifi antenini kullanın. Bunu, biraz da radyo ve optik astronomik görüntülerin üst üste binme şekli gibi, panoramik bir fotoğrafın üstüne çizebilirsiniz.

İki ayaklı çanak, 2.4 GHz'te yaklaşık 12 derecelik bir ışın genişliğine sahiptir, bu nedenle çok keskin bir görüntü olmaz, ancak bu, diğer basit kamera tasarımları için geçerli olan fiziğin temel sınırıdır.

Sadece @tomnexus tarafından yapılan önerinin oldukça uygulanabilir olduğunu belirtmek istedim.

Benzer bir teçhizatın ilk testlerini yeni bitirdim. Kurulumumda LNB'li bir uydu çanağı, bir uydu bulucu (sinyal gücünü almak için) bir Arduino ve bir PC üzerinde küçük bir yazılım kullanılıyor.

Arduino birkaç servoyu kontrol eder ve sinyal gücünü saticiden okur. PC, Arduino'ya yemeğin nerede hedefleneceğini söyler ve ardından bireysel okumaları bir bitmap halinde toplar.

Bu tarayıcı:

Evimden güneye bakan gökyüzünün görüntüsü:

Bu resimde üç uydu görebilirsiniz. Kazanç çok yüksekti, bu yüzden herhangi bir detay yok. Normal bir fotoğrafta buna "aşırı maruz kalma" denir. Kazancın yeterince yüksek olduğuna dikkat edin, sağ alt köşede görünen bir şeyden yansıma biraz.

Bu garajımın yarısı ve yarısı kadar bir manzara.

Resimde gördüğünüzle tarayıcının gördüğü ile eşleşmesi zor. Sağdaki kısım, optik görünüme hiç benzemiyor. Bir çitin önünde bir sıra çöp tenekesi var ama oturmuş tarama görüntüsü çok garip görünüyor. Sol taraftaki dikey çizgilerin duvarın kenarları olduğunu ve gerçekten net siyah dikey çizginin çitin içindeki bir boşluktan geldiğini düşünüyorum.

Birkaç gün sonra, uydu bulucu kısmının nasıl geliştirileceğine dair kendi sorularım olacak. Ben sadece normalde sayacı süren gerilime girdim. Çalışıyor (tabii ki) ama karanlık bölgeleri siyaha çeviren bir çeşit eşiğe sahip. Yine de önce devreyi izlemem gerekecek.

Bunun gibi bir şey inşa etmek için 2.4GHz için yönlü bir anten (belki bir pringles anten olabilir?) Birkaç servo ve sinyal gücü için amplifikatör ile basit bir diyot dedektörü kullanarak mümkün olmalı.

Uydu dedektörü ayarını kullanarak 2,4 GHz'i tespit etmek bile mümkün olabilir. Eğer her şey yeteri kadar kazanıyorsa ve yeterince yakınız varsa, o zaman tespit etmek ve ölçmek için bant dışı sinyallerden yeteri kadar alabilir. Bunu da deneyeceğim - burada WLAN var, bu yüzden bakmaya değer olabilir.

Sinyal gücü dedektörü olarak kullandığım SF-95 uydu dedektörü, 0,95GHz - 2,4GHz arasındadır, bu nedenle bir WiFi kantresini doğrudan buna bağlamak mümkün olmalıdır.