¿Hay un visor de RF como una cámara termo?

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Así que sé que las cámaras termo se venden. Policía / Bomberos los usa todo el tiempo. Diriges tu pequeña caja de mano a un arbusto y puedes ver si hay una criatura viviendo allí o en una zona de quemaduras y ver dónde están los puntos calientes.

¿Hay algún dispositivo que haga lo mismo con las señales de RF? VHF hasta 2.4GHz Estaba pensando que sería una gran ayuda para localizar el ruido de RF en un entorno sensible.

    
pregunta Chef Flambe

3 respuestas

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Por lo tanto, me parece muy interesante que todas las respuestas hasta ahora parecen pensar en términos de la tecnología de radio anterior al siglo XX. Para pensar de forma productiva en las técnicas de imágenes de radio portátiles o de tamaño razonable, debe pensar un poco diferente.

La forma de recibir ondas electromagnéticas es producir un material opaco y absorbente a la longitud de onda. Luego, las ondas absorbidas se deben convertir en una señal eléctrica para medir. Hay varias formas de hacerlo: por ejemplo, con luz visible, los fotones individuales tienen más que suficiente energía para excitar electrones en ciertas estructuras cristalográficas. Así que todo lo que necesita hacer es crear un material a granel relativamente conductor que sea opaco a su longitud de onda específica y toda la luz de esa longitud de onda que golpea el material tendrá una posibilidad (significativa) de generar un electrón.

Las radiofrecuencias son una longitud de onda mucho más larga y, por extensión, tienen mucha más energía. La energía y la longitud de onda son una relación proporcional inversa, por lo que, como Andy dijo: 300 millones de veces menos energía. Esto no es suficiente para extraer los electrones de la banda de valencia de los átomos, incluso si le arrojas densidades de energía radiativa extremadamente altas. Absorber esos fotones no es un problema, el truco está en cómo convertir los fotones en una señal eléctrica.

Por cierto, es una falacia que necesitas un material que sea físicamente más grande que la longitud de onda para absorberlo. Por ejemplo, las moléculas de agua son extremadamente buenas para absorber las ondas de radio, a pesar de que son muchas órdenes de magnitud más pequeñas.

La forma más fácil e intuitiva es tomar una antena que tenga exactamente una longitud de onda. Esta antena reaccionará puramente al componente magnético de la onda electromagnética (los cuales tienen la misma longitud de onda), y la antena reaccionará como un inductor de alta impedancia, creando una corriente del campo magnético que se induce. La antena tiene exactamente la longitud de onda, es resonante y creará la mayor señal posible de estos fotones. Esto es una física extremadamente básica.

Sin embargo, no es necesario mirar los fotones como ondas todo el tiempo. Todavía se comportan como partículas, y puedes "atrapar" una, incluso si tienes una superficie mucho más pequeña. Una forma de hacer esto, es crear una antena en la que las ondas incidentes reboten un par de veces, aumentando efectivamente la longitud del camino hasta que se trate de la longitud de onda del fotón. De esta manera, aún obtendrá las mismas propiedades magnéticas de absorción y resonancia de la antena, pero con un tamaño físico mucho más pequeño. Estas son las antenas que utilizamos en los teléfonos móviles en la actualidad, conocidas coloquialmente como 'antenas fractales' (la forma se deriva de los fractales para maximizar la longitud del trayecto en todas las direcciones de radiación incidente).

Pero esto todavía no es lo más pequeño que puede obtener un detector. Es posible sintonizar activamente una pieza muy pequeña de material absorbente, y es posible hacer que sea absorbente en una dirección específica. De ese modo, solo los fotones que emanen de un ángulo sólido relativamente pequeño serán absorbidos por el detector. Esto se hace con la resonancia nuevamente: un circuito resonante a aproximadamente la frecuencia de la luz está conectado a un material radioopaco conductor, y cuando la radiación incide, el punto de resonancia cambiará, lo que indicará la recepción.

Todo esto significa que no es necesario, como mucha gente pensará, tener sensores gigantescos para "ver" las ondas de radio. Sin embargo, los sensores nunca serán tan pequeños como los sensores de imágenes de luz visible. Aunque puede "engañar" a las leyes ópticas normales y tener ángulos de visión más pequeños con ópticas más pequeñas de lo que cabría esperar de Airy, la cantidad de energía en la radiación limita severamente la forma en que puede obtener imágenes de longitudes de onda largas. Necesitaría exposiciones extremadamente a largo plazo, definitivamente no es posible obtener múltiples cuadros por segundo. Tal como está ahora, con la mejor tecnología de detección que tenemos, estamos hablando de horas o días de exposición con un detector del tamaño de una mesa, y mucho menos un sensor de imagen de radio verdaderamente portátil. Posiblemente los materiales superconductores pueden mejorar esto, pero no conozco ninguna investigación en esta área.

Para responder a su pregunta real: todavía no hay un dispositivo comercial que haga lo que usted desea. Sin embargo, hay investigaciones en esta área, y no pasará mucho tiempo hasta que tengamos tales dispositivos. Sin embargo, tampoco pasará mucho tiempo hasta que su teléfono celular pueda hacer imágenes de RF, con la llegada de matrices en fase y esencialmente antenas de 'imagen' en los teléfonos.

    
respondido por el user36129
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Si tenías una bolsa de arena y la extendías uniformemente en tu piso, puedes dibujar formas con el dedo y hacer de ella unos intrincados castillos de arena. Esa es mi analogía de la luz visible. La analogía para VHF / UHF sería granos de arena del tamaño de un estadio de fútbol.

El verde (el color) tiene una longitud de onda de aproximadamente 500 nanómetros. Eso es la mitad de una milésima de milímetro.

1GHz tiene una longitud de onda de aproximadamente 300 mm, 600,000 veces más grande.

    
respondido por el Andy aka
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Cuanto más larga sea la longitud de onda de la radiación, mayor será el sensor que necesita para detectarla. Las ondas de radio, con una longitud de onda que comienza en los milímetros, requieren un sensor demasiado grande para detectar de la misma manera.

    
respondido por el Ignacio Vazquez-Abrams

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