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因此,我感到非常有趣的是,直到现在,所有答案似乎都以1900年前的无线电技术为依据。为了高效地考虑便携式或合理大小的无线电成像技术,您必须有所不同。
接收电磁波的方法是产生一种不透明并且对波长吸收的材料。然后,应将吸收的波转换成要测量的电信号。有很多方法可以做到这一点:例如,在可见光下,单个光子具有足够的能量来激发某些晶体结构中的电子。因此,您需要做的是制造一种相对导电的散装材料,该材料对于您的特定波长是不透明的,并且该波长的所有入射到该材料上的光都有(大量)机会产生电子。
射频的波长要长得多,因此能量要低得多。能量与波长成反比关系,所以就像安迪所说:能量减少了3亿倍。即使您向电子的价带上发射极高的辐射能密度,这也不足以将电子激发出原子的价带。吸收这些光子没问题,诀窍在于如何将光子转换为电信号。
顺便说一句,您需要一种物理上大于波长来吸收它的材料是一个谬论。例如,尽管水分子小很多个数量级,但它们却非常擅长吸收无线电波。
最简单,最直观的方法是采用长度恰好一个波长的天线。该天线将纯粹对电磁波的电磁成分(两者具有相同的波长)起反应,并且天线将作为高阻抗电感器起反应,并从感应的磁场中产生电流。天线具有确切的波长,它会谐振并会从这些光子中产生最大的信号。这是极其基础的物理学。
但是,您不必一直将光子看成是波。它们的行为仍然像粒子,即使表面小得多,您也可以“捕捉”粒子。实现此目的的一种方法是创建一个天线,入射波将在该天线上反弹大约两次,从而有效地增加路径长度,直到它接近光子的波长为止。这样,您仍然可以获得与天线相同的吸收和共振磁性能,但物理尺寸要小得多。这些是我们当今在移动电话中使用的天线,俗称“分形天线”(形状是从分形派生的,以最大化入射辐射所有方向的路径长度)。
但这仍然不是您可以得到的最小探测器。可以主动调整一小块吸收剂材料,并且可以使其沿一个特定方向吸收。这样,只有从相对较小的立体角发出的光子才会被吸收到检测器中。再次通过共振完成-大约在光频率处的共振电路连接到不透射线的导电材料,并且当入射辐射时,共振点将移动,表明已接收。
所有这些都意味着,就像许多人会想到的那样,没有必要使用庞大的传感器来“查看”无线电波。但是,传感器永远不会像可见光成像传感器那样小。即使您可以“欺骗”正常的光学定律,并且使用较小的光学器件具有比Airy期望的更小的视角,但辐射中的能量严重限制了您对长波长成像的能力。您将需要极长时间的曝光,因此绝对不可能每秒获得多个帧。就目前的情况而言,采用最好的探测器技术,我们正在谈论的是使用像桌子一样大小的探测器进行曝光的小时或数日,更不用说真正的便携式无线电成像传感器了。超导材料可能会改善这一点,但我知道在这一领域尚无研究。
回到您的实际问题:还没有商用设备可以满足您的需求。不过,这方面已有研究,直到我们拥有这样的设备,时间不会太长。然而,随着相控阵和电话中“成像”天线的出现,手机也将能够进行RF成像也不会很快。
如果您有一袋沙子,并将其均匀地铺在地板上,则可以用手指在其中绘制形状,并从中制成复杂的沙堡。那是我对可见光的类比。VHF / UHF的类比是足球场大小的沙粒。
绿色(颜色)的波长约为500纳米-等于毫米的千分之一。
1GHz的波长大约是300mm-600,000倍。
辐射的波长越长,检测它所需的传感器就越大。波长从毫米开始的无线电波需要太大的传感器才能以相同的方式进行检测。
可以使用万向节上的定向天线和SDR在家里完成此操作。
它不是便携式且速度不快,但是您可以自己构建它,并且这个特定的项目是开源的,因此您基本上可以按照说明进行操作。
TUM的一个小组也使用放射全息术实现了这一目标。在此处查看他们的幻灯片(其论文可在线免费获得:Wifi Radiation 2016全息术,P。Holl)。
这是非常有趣的工作,并且比第一种方法要快得多。