So empfangen Sie schwaches AM-Licht

Ich werde ein Hochleistungs-LED-Licht von einem Gipfel auf einem Berg amplitudenmodulieren. Ich möchte dieses schwache Licht so weit wie möglich empfangen, bevor das Licht zu stark verblasst, um es zu empfangen.

Was ist ein praktischer Weg, um dieses Licht mit hoher Verstärkung zu empfangen, um es für einen Lautsprecher zu verstärken?

BEARBEITEN: Ich möchte, dass der Strahl etwa 2 Meilen oder 4 km vom nahe gelegenen Bergen-Gipfel entfernt ist, der von meinem Haus aus sichtbar ist. Hier ist ein Google-Earth-Bild:

Als 15-jähriger Experimentator ist mein Budget aufgrund all meiner anderen Projekte, an denen ich arbeite, hauptsächlich auf 75 Dollar begrenzt.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie weit ist so weit wie physikalisch möglich? Licht für diesen Zweck einzusetzen, wird nicht einfach sein.
Es gibt einige Satelliten im Orbit, die digital über IR kommunizieren. IR wird gewählt, weil es die Atmosphäre besser durchdringt als sichtbares Licht. Kolonnen, gefiltert sind eine Notwendigkeit für große Reichweiten. Möglicherweise benötigen Sie an einem oder beiden Enden ein Teleskop. Wenn AM fehlschlägt, versuchen Sie es mit digitalem PWM.
@Optionparty: Wenn man IR verwendet, wie würde man linsenbasierte Teleskope fokussieren? Wenn mein physikalisches Verständnis richtig ist, würde sich die erforderliche Linsenplatzierung für unendlich bei IR-Wellenlängen wahrscheinlich von der für sichtbare Wellenlängen unterscheiden, obwohl der Betrag des Unterschieds je nach den verwendeten Linsenbeschichtungen variieren würde.
Es wird sich von sichtbar unterscheiden, aber es ist eine Möglichkeit, eine gewisse Kolumnisierung zu erreichen, eine andere wäre ein Spiegel. So wie ich es verstehe, bewegt sich Licht nur etwa 1.000 Mal seines Strahldurchmessers, bevor es anfängt zu divergieren, wenn auch nur geringfügig (Gaußsche Taille). Sie sollten also einen Strahl für Ihre beabsichtigte Reichweite auswählen.
Viele LEDs können als Detektoren dienen, mit spektral selektiven Filtern für ihre eigene Ausgangsfrequenz. web.archive.org/web/20101127155013/http://sas.org/tcs/… Es gibt eine einfache Schaltung in diesem Artikel web.archive.org/web/20101224114905/http://www.sas.org/tcs /…
"Popular Electronics" hat mehrere Artikel veröffentlicht. Hier ist ein Link zu einem, der besagt, dass es über mehrere Kilometer funktionieren wird. rfcafe.com/references/popular-electronics/…
Die größte Entfernung (119 Meilen), die ich im Internet gefunden habe. Viele Verbindungen. moduliertes Licht.org
SKYLER - FAST 6 JAHRE SPÄTER. HABEN SIE MIT DIESEM PROJEKT WEITERGEKOMMEN? Wenn ja, was haben Sie am Ende als tx & rx - rUSSELL verwendet
Ich wünschte, ich könnte sagen, dass ich es getan habe, aber ich war mit anderen Dingen beschäftigt. Am Ende bekam ich eine Avalanche-Fotodiode und baute eine Schaltung, um dieses Signal zu verstärken, aber ich war nie in der Lage, die Verstärkung mit den Elektronikkenntnissen, die ich hatte, richtig zum Laufen zu bringen.

Antworten (3)

Ein Teleskop (möglichst groß) gefolgt von einem Photomultiplier. Das gibt Ihnen den ganzen Gewinn, den Sie handhaben können: Sie werden in der Lage sein, einzelne Photonen aufzunehmen.

Jetzt haben Sie ein anderes Problem: Umgebungslicht. Sie möchten dies nicht erhalten. Dies bedeutet das Signal-Rausch-Verhältnis des Kanals in Ihrem Kontext. Die Amplitudenmodulation schränkt die Verbesserungsmöglichkeiten stark ein. Beachten Sie, dass ein kontinuierliches Licht, das aus der Ferne gesehen wird, im Hitzeflimmern leicht schwankt.

Wenn Sie dies tagsüber versuchen, wird Ihre Reichweite stark eingeschränkt sein. Nachts könnten Sie mit einer großen LED-Laterne oder einem CREE-Licht mit mehreren Watt und einem kleinen astronomischen Teleskop wahrscheinlich über mehrere Kilometer hinweg anständige Ergebnisse mit digitalem Audio erzielen. Sie können die Ergebnisse auch mit einem Laser als Sender verbessern, sogar mit einem 5-mW-Zeiger, obwohl Sie dann beide Enden ausrichten müssen und nicht nur eines, ohne mit bloßem Auge in das Teleskop zu schauen.

Danke für die Auskunft. Ich habe meine Frage mit genaueren Details bearbeitet

Ich denke, der richtige Begriff (um nach Entwürfen und Papieren darüber suchen zu können) ist "optische Freiraumkommunikation". Viele Leute haben bereits Links gegeben, aber hier ist ein Design für eine Punkt-zu-Punkt-FSO-Verbindung mit offener Hardware:

Ronja-Projekt

Es ist wahrscheinlich komplexer als Sie brauchen, wenn Sie nur analoge Sprache übertragen möchten, aber das analoge Front-End-Design könnte für Sie nützlich sein.

Ich denke, Sie müssen mehr Details angeben (z. B. Wellenlänge, Umgebungslichtpegel, Entfernung, Budget usw.).

Im Allgemeinen würde ich die Verwendung von Avalanche-Fotodioden zur Erkennung in Betracht ziehen. Sie sind relativ rauscharm und bieten eine gute Verstärkung. Sie benötigen auch einen ziemlich schmalbandigen optischen Filter, um Umgebungsgeräusche herauszufiltern. Die Stromversorgung von APDs ist nicht allzu einfach, da Sie eine relativ große Spannung (100-200 V) bereitstellen müssen. Außerdem müssen Sie möglicherweise eine gewisse Temperaturkompensation vornehmen, da APDs sehr temperaturempfindliche Geräte sind.

So empfangen Sie schwaches AM-Licht
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v