Kann ich eine Kamera bauen, die bei 2,4 GHz empfindlich ist?

Nun, es hat das Potenzial zu funktionieren. Sie müssten das Innere mit HF-absorbierendem Material auskleiden, sonst würden die ankommenden Wellen einfach überall abprallen.

Die Verwendung von Kupferplatten zur Erkennung der HF-Leistung ist wahrscheinlich nicht die beste Idee. Ich würde empfehlen, für diesen Zweck echte WLAN-Antennen zu verwenden, die jeweils mit einem LNA- und 2,4-GHz-Bandpassfilter und einem Kristall- oder Diodendetektor verbunden sind.

Eine andere (wahrscheinlich bessere) Option wäre ein Phased-Array-Setup. Dies ist etwas komplizierter, aber Sie benötigen weder die Box noch den HF-absorbierenden Schaum. In diesem Fall würden Sie eine Reihe von Antennen nehmen (z. B. ein 4x4-, 8x8- oder 16x16-Gitter) und sie mit einer Reihe von Geräten verbinden, die Butler-Matrizen genannt werden. Eine Butler-Matrix ist eine Art passives Beamforming-Netzwerk. Diese Geräte bestehen aus Hybridkopplern und Phasenschiebern, die so angeordnet sind, dass sie unterschiedliche „Strahlen“ aus dem Array auf separate Ports abbilden. Im Grunde ist die Idee, dass sie wie eine Linse wirken, außer dass die Fokussierung erfolgt, nachdem das Signal von den Antennen erfasst wurde. Für ein 4x4-Antennengitter benötigt jede Butler-Matrix 4 Hybridkoppler, und Sie würden 8 Matrizen benötigen - 4 für horizontal und 4 für vertikal. Sie haben das Glück, mit 2,4 GHz zu arbeiten - es Es ist möglich, vernünftig dimensionierte Hybridkoppler bei dieser Frequenz nur in Kupfer auf einer Leiterplatte zu bauen, wodurch es möglich wird, eine komplette Butler-Matrix auf einer einzigen Leiterplatte zu bauen, ohne Komponenten außer den Steckverbindern. Es wäre möglich, 8-Port- oder 16-Port-Butler-Matrizen zu erstellen (muss eine Potenz von 2 sein), obwohl es umso komplizierter wird, je größer die Matrix ist. Die Ausgänge dieser würden dann durch LNAs, 2,4-GHz-Bandpassfilter und Kristall- oder Diodendetektoren geleitet.

Bild der Butler-Array-Verbindung für ein 8x8-Antennen-Array:

Vielleicht haben Sie etwas Glück mit diesem Ansatz, den Greg Charvat anhand eines LED-Funkdetektors und Langzeitbelichtungsfotografie demonstriert.

Die Obscura-Idee ist interessant, aber RF dazu zu bringen, sich so zu verhalten, klingt ... ein bisschen verrückt, ha! Es wäre großartig, wenn Sie alle Rückstrahlungen und Reflexionen, die wahrscheinlich auftreten würden, berücksichtigen und kontrollieren könnten.

Wenn Sie es jedoch zum Laufen bringen können, werden Sie auf jeden Fall in den Hacking-Blogs die Runde machen!

Leider stößt man bei der Beugung an eine Grenze. Wir wissen, dass (zumindest für optische Lochblenden ) die ideale Brennweite für einen gegebenen Lochblendenradius , und die Punktgröße bei dieser Entfernung etwa sbeträgts^2/λ0.6 s

Daraus können wir bestimmen, dass für eine gegebene Auflösung nmit einem „normalen“ Sichtfeld (stellen Sie nsich das als Breite oder Höhe des Bildes in Pixeln vor) die erforderliche Brennweite etwa 0.5 n^2 λ, und die Größe der Lochblende , beträgt 1.3 n λ.

Bei 2,4 GHz beträgt die Wellenlänge etwa 12,5 cm. Wenn Sie also auch nur ein mageres 16 × 16-Bild wollen, brauchen Sie eine Kamera mit einer Brennweite von 16 Metern oder 52 Fuß!

Letztendlich werden Sie wahrscheinlich die Tatsache ausnutzen, dass wir im Gegensatz zu Licht die Phase ankommender Radiowellen leicht ablesen können. Aber an diesem Punkt entwerfen Sie eine Antenne, keine Kamera!

Die Beugung durch ein kleines, wellenlängengroßes Loch füllt gerade den Bereich dahinter aus. Lochlinsen für Licht haben das gleiche Problem. Ihre Idee würde funktionieren, wenn Sie sie vergrößern würden, sagen wir, Sie würden ein Fußballstadion mit einem Metalldach verwenden, ein 10 x 10 m großes Loch in das Dach bohren und Sensoren auf dem Spielfeld platzieren. Nicht praktisch.

Warum nicht eine Ein-Pixel-Kamera in Betracht ziehen? Verwenden Sie eine WLAN-Schüsselantenne, die mechanisch über die Umgebung gescannt wird, wobei eine WLAN-Karte alle paar Grad Bewegung die Signalstärke aufzeichnet. Sie könnten dies auf einem Panoramafoto der Szene darstellen, ähnlich wie Radio- und optische astronomische Bilder überlagert werden.

Eine 2-Fuß-Schüssel hat eine Strahlbreite von etwa 12 Grad bei 2,4 GHz, daher wird es kein sehr scharfes Bild geben, aber das ist die grundlegende Grenze der Physik, die für jedes andere einfache Kameradesign gilt.

Ich wollte nur posten und erwähnen, dass der Vorschlag von @tomnexus durchaus praktikabel ist.

Ich habe gerade die ersten Tests eines ähnlichen Rigs beendet. Mein Setup verwendet eine Satellitenschüssel mit LNB, einen Satellitenfinder (um die Signalstärke aufzunehmen), ein Arduino und ein wenig Software auf einem PC.

Der Arduino steuert ein paar Servos und liest die Signalstärke vom Satfinder. Der PC teilt dem Arduino mit, wohin er die Schüssel richten soll, und fügt dann die einzelnen Messwerte zu einer Bitmap zusammen.

Das ist der Scanner:

Dies ist ein Blick in den Himmel von meinem Haus nach Süden:

Auf diesem Bild sind drei Satelliten zu sehen. Die Verstärkung war viel zu hoch, daher gibt es keine Details. Bei einem normalen Foto würde man das als „überbelichtet“ bezeichnen. Beachten Sie, dass die Verstärkung hoch genug war, dass etwas in der unteren rechten Ecke sichtbar ist.

Dies ist ein Blick halb in und halb aus meiner Garage.

Es ist schwierig, das, was Sie auf dem Bild sehen, mit dem abzugleichen, was der Scanner sieht. Der rechte Teil gleicht der optischen Ansicht überhaupt nicht. Dort steht eine Reihe von Mülleimern vor einem Zaun, aber die Sat-Scan-Ansicht sieht einfach seltsam aus. Ich denke, dass die vertikalen Linien auf der linken Seite die Kanten der Mauer sind und dass die wirklich klare schwarze vertikale Linie von einer Lücke im Zaun stammt.

Ich werde mich in ein paar Tagen mit einigen eigenen Fragen zur Verbesserung des Sat-Finder-Teils zurückmelden. Ich habe gerade die Spannung angezapft, die normalerweise das Messgerät antreibt. Es funktioniert (offensichtlich), aber es hat eine Art Schwelle, die die dunkleren Bereiche einfach schwarz werden lässt. Allerdings muss ich erst die Schaltung nachzeichnen.

Mit einer Richtantenne (vielleicht eine Pringles Can Antenne?) mit ein paar Servos und einem einfachen Diodendetektor mit Verstärker für die Signalstärke sollte es möglich sein, so etwas für 2,4 GHz zu bauen.

Es könnte sogar möglich sein, die 2,4 GHz mit dem Satelliten-Detektor-Setup zu erkennen. Wenn das Ganze genug Verstärkung hat und Sie nahe genug sind, kann es genug vom Außerbandsignal aufnehmen, um es zu erkennen und zu messen. Das werde ich auch mal ausprobieren - WLAN habe ich hier, das könnte sich also lohnen.

Der SF-95-Satellitendetektor, den ich als Signalstärkedetektor verwende, ist für 0,95 GHz bis 2,4 GHz ausgelegt, sodass es möglich sein sollte, eine WiFi-Antenne direkt daran anzuschließen.