无线电发射器能否以某种方式检测其区域内的接收器数量?


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在交谈中,一位同事提议,空中电视和广播电台可以根据其信号的“负载”来确定观众或听众的人数。在我看来,这就像是全民布基,但他激起了我的好奇心,当我在网上搜索以证明他是对还是错时,我一直无法找到明显的答案。

这样的事情有可能吗?发射器广播范围内的接收器数量是否对该信号造成任何“负载”?我一直认为,发射机所需的电量只是确定了仍可以可靠接收信号的距离。接收无线电信号的AFAIK不需要在听众端施加任何实际功率,除了将信号滤波并放大为有用的信号外,该功率是在本地提供的。

如果这是真的,对我来说似乎可以将数个信号监视器放在距发射器一定半径的位置,然后测量每个信号强度。信号较弱的监视器必须在该监视器和该发射机之间具有更多的接收机,这可以用来推断该半径范围内的接收机数量,例如每个接收机-3 dBm。

我所知道的是,发射器和接收器之间的障碍会降低信号的强度,因此在这种情况下,必须考虑建筑物,树木,山脉,鸟类,降水,云,飞机,直升机,低速皮划艇,大雪人和圣诞老人​​。


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可能是因为在近场中,尤其是在无功近场中(与天线的λ/2π距离),没有作为电磁波的传输,因此可以应用于电感耦合或电容耦合。在这个区域,E和H变得非常复杂。
GR Tech

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值得一提的是,广播和电视的观众统计数据通常是通过听众研究确定的,例如美国的Arbitron。
duskwuff

1
尽可能多的影响太阳辐射输出的植物或眼球的数量。所有形式的电磁能都变成100%的热量。因此,当信号传播时,任何种类的接收器,甚至是木炭砖,都是等效的“负载”……无限远!

Answers:


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实际上,是的,接收器会影响发送器。无源RFID基于此原理。

但是,RFID仅在非常近的距离内工作,其中接收器正在吸收发射器信号的10 -4到10 -5数量级的东西。换句话说,发射器发射出数百毫瓦,而接收器吸收几微瓦。通过仔细的技术,这些变化几乎无法在发射机处检测到。

但是,对于一般广播电台,发送器发出的功率为几十到几百千瓦,而接收器的吸收功率为几十到几百飞瓦,这大约是10 -18的几分之一。在发射器上完全无法检测到。此外,无论信号接收器是否打开,它们都会吸收信号,因此即使可以检测到信号,也不会告诉您实际上有多少人在听。


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即使在那儿,小型RFID标签也可以通过实际从发射器(RFID读取器)获取无线电力并向后传输来工作。较长距离的标签(智能通行费,飞机ID)使用动力标签。如果不是用于标签的数据传输,则发送器将一无所知。
R Drast

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@RDrast:使用无源RFID,发送器发送连续的载波,并且标签的“发送回”以相同的频率进行。通过测量天线端子处载波幅度的微小变化,可以在发射机上感测到这一点。实际上,标签以可识别的模式改变了从发射器吸收多少能量。有源RFID使用完全不同的技术。
戴夫·特威德

如果它实际上是RFID,则该标签实际上是在由无源字段加电后发送回信息。我知道没有系统不包含阅读器读取的数字ID签名,该信息将信息编码到返回的数据上。
R Drast

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@RDrast:那不是我刚才说的吗?
戴夫·特威德

9
更进一步:从射频信号的角度谈论接收器时,还会有由某种颜色或材料制成的大块水,活肉(人,猫,牛..)的墙壁以及由某些类型的岩石制成的山脉算作接收器(它们也吸收信号)。因此,任何试图计算基于负载在发射接收器只是表征环境变送器是英寸
slebetman

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从技术上讲,可以检测无线电接收器是否是使用RF混合将接收到的信号降混到众所周知的中频的超外差接收器。您可以使用定向天线扫描该频率,并计算周围的接收器。

尽管这听起来不像您要推断的那样,因为发送器无法根据信号“负载”或其他因素检测接收器,但它需要一个与发送器分开的特殊检测器。

雷达探测器探测器就是这样工作的。此外,一些广告牌使用此技术来确定广播电台驾驶员正在收听的广播,以便他们可以根据驾驶员的喜好定制广告:


因此,如果广播公司在该地区拥有几个这样的广告牌,并以某种方式连接到它们(也许是手机广播)...我认为根据OP的问题,他们将能够做出合理的猜测
user2813274 2015年

它在某种程度上提醒了我们:en.wikipedia.org/wiki/The_Thing_%28listening_device%29
TEMLIB

这是正确的答案。+1
猎鹿人2015年

尽管这在相对较短的距离内可行,但在OP给出的情况下,这似乎不太可能有任何帮助。
2015年

仅当接收器中的混频器是非常糟糕的混频器时才起作用,该混频器会将某些混频产品反射回天线或将其大量泄漏到其他地方,以至于可以从远处检测到并且如果知道确切的IF。此外,使用异常的IF可以很容易地破坏这种方法。此外,还有许多其他可能的源会泄漏相同特定频率的EM辐射(例如,µC时钟的谐波)。因此,实际上没有办法使用它来找到调谐到特定电台的无线电接收机。
豆腐

9

否。AM或FM发射器无法确定正在收听的人数。无论在1英里以内还是零英里以内有100万个接收机,它们在载波上提供的功率输出都完全相同。

另一方面,如果有双向验证链接,则需要订阅的数字传输可以知道有多少个接收器。或像WiFi一样,每个“接收器”实际上都在与发射器进行交互,但是在任何情况下都不会影响发射器的输出功率,也不能通过监视输出功率来感知。


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对于所有实际用途而言,听起来像是完整而完全cr * p。接收器提取的实际能量是微观的。

虽然有谁,以便从附近的无线电发射器提取无动力建立了一个大的调谐环路农民的故事。足以使场模式失真并被检测到。


我听说在无线电塔附近禁止使用霓虹灯,因为它会从强信号中点亮。但这只是听到的。
阿卡塔尔2015年

1
@akaltar如果在那些较大的传输线下手持荧光灯,并且一端靠近传输线,则该灯会亮起。我很确定我们的两种情况都基于同一原则。
Zach Mierzejewski

5

假设所讨论的场是电磁场,并且所有相互作用都在“远场”中,那么问题是100%不,不,您无法感觉到增加的负载。

RF只是光的产物,尽管频率远低于可见光(WiFi的运行频率为2.4 GHz。红光约为400 THz)。

恒星会因为我的眼睛吸收的光而经历更多的“流失”吗?还是一块硅?还是球形母牛?

灯泡会因为我的办公室墙壁所吸收的光而经历更多的“排水”吗?

答案是绝对不会的,一旦天线产生了光子,能量就消失了,该设备上产生该光子的所有漏极已经发生。

...

如果考虑近场-感应电抗起主导作用,答案是不同的。评论中提到的纯无源,非瞬变RFID标签就是这样工作的-它们具有一个感应电路,该电路被调谐到构成天线的电感器的频率,就像一个大型的露天变压器。实际上,天线/变压器/电感确实会感测到增加的负载,因为它已耦合到RFID的电感器。

但是,近场仅在距发射器约1个波长范围内工作。这就是为什么近场纯被动非传输RFID标签必须使用低频,以便它们具有合理的工作距离。

以下是两位IEEE RF科学家的论文:http : //www.ee.washington.edu/faculty/nikitin_pavel/papers/RFID_2007.pdf

报价:

低频(LF,125-134 KHz)和高频(HF,13.56 MHz)RFID系统是短距离系统,其基于读取器和标签天线之间通过磁场的感应耦合。超高频(UHF,860-960 MHz)和微波(2.4 GHz和5.8 GHz)RFID系统是使用在阅读器和标签天线之间传播的电磁波的远程系统。

对于以上频率的一些波长计算,出于好奇:

  • 125 KHz == 2398.34米
  • 13.56 MHz == 22.11米
  • 2.4 GHz == 0.125米

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在这里详细解释:

因此,在最佳情况下,天线吸收的功率的一半立即被重新辐射。显然,正在接收电磁辐射的天线也正在发射它。这就是英国广播公司(BBC)抓捕那些在英格兰不缴纳电视执照费的人的方法。他们的货车可以检测正在使用的电视天线发出的辐射(它们甚至可以告诉您正在观看哪个频道!)。


2
FTR,这与问题中的输电塔检测到的有很大不同。同样纯粹出于记录的目的,在大多数情况下,英国当局只是在电子商店中跟踪电视机的购买,并调整这些记录。(这很令人寒心!)
Fattie 2015年

3

无法从发射点检测接收器的数量。一旦EM波离开天线的近场,该波便成为横向电磁波,并且对发射器没有影响。但是,在近距离(近场-半波长)附近的环绕天线之间存在相互作用,但这几乎无法检测到。


3

从技术上讲,可以估算。已知功率电平源将传输一定距离,然后将信号强度降低到一半功率(-3db)。源与该-3db距离之间的每个天线和接收器都将从信号中提取一些功率。如果您的接收器在-3db距离处足够灵敏,则可以估计介于两者之间的干扰侦听器的数量。现在,以围绕源的圆形模式执行该过程,您可以估计源与已知功率电平周长之间的信号拦截器的数量。通过确定在传输线末端保持-3db电平所需的信号功率量,可以在电缆传输中使用类似的过程。(即每个接收器需要5毫瓦才能将信号显示给接收器,对于每位观看电源与线路末端之间的通道的客户,线路末端将看到负5毫瓦的电量。如果线路末端出现半瓦信号强度损失(500毫瓦),则意味着有100个人被调到该频道。

那是可行的物理学。广播电台或有线电视提供商是否这样做尚不清楚。

http://zh.wikipedia.org/wiki/传输_(电信)


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1.路径中的接收天线都会从信号中提取相同的功率,无论是否正在收听它们。2.每个建筑物,树木,车辆,母牛,电线杆等(可能不是那么有效),
Photon

1
那些树木和母牛需要支付电视费!
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