Новости

Mar 09, 2024

Один

Одна из замечательных особенностей сообщества Hackaday — это то, как быстро вы узнаете то, чего не знаете. Конечно, это неплохо; в конце концов, все здесь для того, чтобы стать умнее, верно? Итак, начнем

Одна из замечательных особенностей сообщества Hackaday — это то, как быстро вы узнаете то, чего не знаете. Конечно, это неплохо; в конце концов, все здесь для того, чтобы стать умнее, верно? Итак, давайте поработаем вместе, чтобы разобраться в этой статье (PDF) [Зерины Капетанович], [Мигеля Моралеса] и [Джошуа Р. Смита] из Вашингтонского университета, которая претендует на создание радиочастотного передатчика с низкой пропускной способностью из маленького больше, чем резистор.

Это колдовство стало возможным благодаря шуму Джонсона, также известному как шум Джонсона-Найквиста, который представляет собой белый шум, генерируемый носителями заряда в проводнике. Фактически, движение электронов в материале благодаря тепловой энергии создает шум по всему спектру. Для уменьшения помех от шума Джонсона датчики телескопов часто охлаждают до криогенных температур. Вместо того, чтобы пытаться устранить шум Джонсона, в этих экспериментах его используют для создания радиочастотного передатчика с помощью легкодоступного и относительно дешевого оборудования.

Со стороны передатчика у нас есть не что иное, как антенна, подключенная к общей стороне цифрового радиочастотного переключателя, оценочной платы Analog Devices ADG901. Переключатель переключает антенну между эквивалентной нагрузкой 50 Ом или землей; это позволяет модулировать данные с помощью двухпозиционной манипуляции, при этом шум Джонсона, генерируемый эквивалентной нагрузкой, представляет собой логическую 1. Антенна представляет собой пирамидальную рупорную антенну, изготовленную из пенопласта, покрытого фольгой, обеспечивающую усиление 13,6 дБи. Приемник представляет собой пару МШУ с высоким коэффициентом усиления, полосовой фильтр и ключ SDR с Raspberry Pi, подключенные к идентичной антенне.

После проведения ряда контрольных экспериментов, чтобы убедиться, что они не измеряют общий радиочастотный шум или влияние сигнала управления радиочастотным переключателем, авторы провели несколько демонстраций того, что можно с этим сделать. Они смогли продемонстрировать пропускную способность в диапазоне 20 бит/с на частоте 1,42 ГГц на расстоянии до 7 метров и предложили несколько практических применений, таких как дистанционный датчик температуры без батарей.

Важно отметить, что здесь не используется обратное рассеяние окружающих радиочастотных сигналов от местных радиостанций; мы видели их раньше и были впечатлены тем, на что они способны. Здесь просто используется тепловой шум для генерации несущей, и это тоже довольно круто. Нам бы очень хотелось, чтобы кто-нибудь повторил это — если да, обязательно оставьте нам отзыв, чтобы мы могли это написать.

Спасибо [Риду] за подсказку!