Bisakah saya membuat kamera yang sensitif pada 2,4 GHz?

Saya ingin membangun kamera obscura sebagai proyek seni yang menghasilkan foto sinyal WiFi. Idenya untuk saat ini adalah membangun kandang Faraday 125cm x 125cm x 125cm (menggunakan jaring tembaga halus) dengan lubang di tengah (diameter 12,5cm) dan pelat tembaga berbentuk cakram 20 x 20 sebagai sensor di bagian belakang. Apakah ini akan berhasil? Akankah difraksi pada lubang benar-benar menghancurkan gambar? Apakah ada pendekatan alternatif yang mungkin? Terima kasih.

Ya, itu punya potensi untuk bekerja. Anda harus melapisi bagian dalam dengan bahan penyerap RF, jika tidak, gelombang yang masuk akan memantul ke semua tempat.

Menggunakan pelat tembaga untuk mendeteksi daya RF mungkin bukan ide terbaik. Saya akan merekomendasikan menggunakan antena wifi sebenarnya untuk tujuan itu, masing-masing terhubung ke LNA dan 2,4 GHz bandpass filter dan kristal atau detektor dioda.

Pilihan lain (mungkin lebih baik) untuk dipertimbangkan adalah pengaturan array bertahap. Ini sedikit lebih rumit, tetapi Anda tidak perlu kotak atau busa penyerap RF. Dalam hal ini, Anda akan mengambil array antena (katakanlah, kotak 4x4, 8x8, atau 16x16) dan hubungkan mereka ke satu set perangkat yang disebut matriks Butler. Matriks butler adalah jenis jaringan pembentuk balok pasif. Perangkat ini terdiri dari coupler hibrida dan pemindah fase yang diatur sedemikian rupa sehingga memetakan 'balok' berbeda dari array ke port yang terpisah. Pada dasarnya, idenya adalah mereka bertindak seperti lensa, kecuali pemfokusan dilakukan SETELAH sinyal ditangkap oleh antena. Untuk antena kotak 4x4, setiap butler matrix membutuhkan 4 skrup hybrid, dan Anda akan membutuhkan 8 matriks - 4 untuk horizontal dan 4 untuk vertikal. Anda beruntung bisa bekerja di 2,4 GHz - itu ' memungkinkan untuk membangun skrup hybrid berukuran cukup pada frekuensi itu hanya pada tembaga pada papan sirkuit, sehingga memungkinkan untuk membangun matriks butler lengkap pada papan PC tunggal, tanpa komponen selain dari konektor. Dimungkinkan untuk membangun 8 port atau 16 port butler matricies (harus memiliki kekuatan 2), meskipun semakin besar matriknya, semakin rumit hasilnya. Keluaran dari ini kemudian akan dilewatkan melalui LNA, filter bandpass 2,4 GHz, dan detektor kristal atau dioda. semakin rumit jadinya. Keluaran dari ini kemudian akan dilewatkan melalui LNA, filter bandpass 2,4 GHz, dan detektor kristal atau dioda. semakin rumit jadinya. Keluaran dari ini kemudian akan dilewatkan melalui LNA, filter bandpass 2,4 GHz, dan detektor kristal atau dioda.

Gambar interkoneksi array butler untuk antena array 8x8:

Anda mungkin beruntung dengan pendekatan ini yang diperagakan oleh Greg Charvat menggunakan detektor radio LED dan fotografi paparan lama.

Gagasan obscura menarik, tetapi membuat RF bersikap seperti itu terdengar ... ha sedikit gila! Akan luar biasa jika Anda dapat menjelaskan dan mengendalikan semua radiasi ulang dan refleksi yang mungkin akan terjadi.

Jika Anda bisa membuatnya bekerja, Anda pasti akan melakukan putaran di blog peretasan!

Sayangnya Anda akan menghadapi batas dalam hal difraksi. Kita tahu bahwa (setidaknya untuk lubang jarum optik ), panjang fokus ideal untuk jari s- jari lubang jarum yang diberikan adalah s^2/λ, dan ukuran titik pada jarak ini adalah sekitar0.6 s

Dari ini, kita dapat menentukan bahwa untuk resolusi yang diberikan ndengan bidang pandang 'normal' (anggap nsebagai lebar atau tinggi gambar dalam piksel), panjang fokus yang dibutuhkan adalah sekitar 0.5 n^2 λ, dan ukuran lubang jarumnya akan menjadi 1.3 n λ.

Untuk 2,4 GHz, panjang gelombang sekitar 12,5 cm. Jadi jika Anda ingin gambar yang sangat kecil 16 × 16, Anda memerlukan kamera dengan panjang fokus 16 meter, atau 52 kaki!

Pada akhirnya Anda mungkin akan berakhir menggunakan fakta bahwa, tidak seperti dengan cahaya, kita dapat dengan mudah membaca fase gelombang radio yang masuk. Tetapi pada saat itu Anda sedang merancang antena, bukan kamera!

Difraksi melalui lubang kecil berukuran panjang gelombang hanya akan mengisi area di belakangnya. Lensa lubang jarum untuk cahaya memiliki masalah yang sama. Gagasan Anda akan berhasil jika Anda memperbesarnya, misalnya Anda menggunakan stadion sepak bola dengan atap logam, membuat lubang 10 x 10 m di atap, dan menempatkan sensor di lapangan. Tidak praktis.

Mengapa tidak mempertimbangkan kamera piksel tunggal? gunakan antena wifi dish, dipindai secara mekanik di seluruh lingkungan, dengan kartu wifi merekam kekuatan sinyal setiap beberapa derajat gerakan. Anda dapat memplot ini di atas foto panorama pemandangan, sedikit seperti cara gambar radio dan astronomi optik dihamparkan.

Piringan dua kaki memiliki lebar berkas sekitar 12 derajat pada 2,4 GHz, sehingga tidak akan menjadi gambar yang sangat tajam, tetapi itulah batas mendasar dari fisika, yang berlaku untuk desain kamera sederhana lainnya.

Saya hanya ingin memposting dan menyebutkan bahwa saran yang dibuat oleh @tomnexus cukup bisa diterapkan.

Saya baru saja menyelesaikan tes pertama dari rig serupa. Pengaturan saya menggunakan parabola dengan LNB, pencari satelit (untuk mengambil kekuatan sinyal,) sebuah Arduino, dan sedikit perangkat lunak pada PC.

Arduino mengontrol beberapa servos dan membaca kekuatan sinyal dari satfinder. PC memberi tahu Arduino ke mana harus mengarahkan piringan, lalu merakit bacaan individu menjadi bitmap.

Ini pemindai:

Ini adalah pemandangan langit yang menghadap ke selatan dari rumah saya:

Anda dapat melihat tiga satelit di foto itu. Keuntungannya terlalu tinggi, jadi tidak ada detail. Dalam foto normal Anda akan menyebutnya "terlalu terbuka". Perhatikan bahwa kenaikannya cukup tinggi sehingga ada sedikit pantulan dari sesuatu yang terlihat di sudut kanan bawah.

Ini adalah pemandangan setengah masuk dan keluar dari garasi saya.

Sulit untuk mencocokkan apa yang Anda lihat dalam gambar dengan apa yang dilihat pemindai. Bagian di sebelah kanan sama sekali tidak menyerupai tampilan optik. Ada sederetan tong sampah di depan pagar di sana, tetapi tampilan pemindaian sat hanya terlihat aneh. Saya berpikir bahwa garis vertikal di sisi kiri adalah tepi dinding dan bahwa garis vertikal hitam benar-benar jernih adalah dari celah di pagar.

Saya akan memposting kembali dalam beberapa hari dengan beberapa pertanyaan saya sendiri tentang cara meningkatkan bagian sat finder. Saya baru saja menyadap voltase yang biasanya menggerakkan meter. Ini bekerja (jelas) tetapi memiliki semacam ambang batas yang membuat area yang lebih gelap menjadi hitam. Saya harus melacak sirkuit terlebih dahulu.

Seharusnya mungkin untuk membangun sesuatu seperti itu untuk 2.4GHz menggunakan antena directional (mungkin antena pringles can?) Dengan beberapa servos dan detektor dioda sederhana dengan amplifier untuk kekuatan sinyal.

Bahkan mungkin untuk mendeteksi 2.4GHz menggunakan pengaturan detektor satelit. Jika semuanya memiliki gain yang cukup dan Anda cukup dekat, maka mungkin mengambil cukup dari sinyal band keluar untuk mendeteksi dan mengukur. Saya akan mencobanya juga - saya punya WLAN di sini, jadi mungkin layak untuk dilihat.

Detektor satelit SF-95 yang saya gunakan sebagai pendeteksi kekuatan sinyal memiliki nilai 0,95GHz hingga 2,4GHz, jadi mungkin untuk menghubungkan cantenna WiFi langsung ke sana.