5毛钱搞一个2.4GHz射频信号探测器
射頻電子領(lǐng)域神秘而又朦朧,今天我們通過(guò)一個(gè)小小的射頻檢波電路來(lái)體驗(yàn)一下射頻世界的魅力。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h4>
制作一個(gè) 2.4 GHz 射頻信號(hào)探測(cè)器,電路簡(jiǎn)單總成本不到 5 毛錢(qián)。該電路在靠近 2.4 GHz 無(wú)線信號(hào)時(shí) LED 燈會(huì)閃爍。
這是我用制作好的 2.4 GHz 射頻信號(hào)靠近我家的無(wú)線路由器的情況:
可以看到靠近 Wi-Fi 天線的某個(gè)部位后,LED 開(kāi)始閃爍。
實(shí)驗(yàn)器材
任意顏色的發(fā)光二極管一只,某寶上 0.055 元每只。
1N34A 鍺二極管一只,某寶上 0.29 元每只。
1N34A 檢波二極管應(yīng)該可以用 1SS86 替代,我沒(méi)試過(guò),應(yīng)該可以。
實(shí)驗(yàn)原理
導(dǎo)體中電流強(qiáng)弱的改變會(huì)產(chǎn)生無(wú)線電波,反過(guò)來(lái),電波引起的電磁場(chǎng)變化又會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流。特定長(zhǎng)度的導(dǎo)體會(huì)形成諧振電路,從而對(duì)特定頻率的信號(hào)特別敏感。
單極子天線(Monopole Antenna)的有源元件的長(zhǎng)度由無(wú)線電波的波長(zhǎng)決定。諧振頻率恰好是信號(hào)波長(zhǎng)的四分之一,其中天線中的電感和電容相等并相互抵消。此時(shí)該頻率的接收信號(hào)最強(qiáng)。使用較短的天線,我們將有更多的電容。或者更長(zhǎng)的天線,我們將有更多的電感。額外的容抗或感抗將導(dǎo)致天線性能下降。
偶極子天線(Dipole Antenna)與之類(lèi)似,在特定長(zhǎng)度時(shí)會(huì)對(duì)特定的頻率特別敏感。
實(shí)驗(yàn)電路如下:
電路由一個(gè) LED 和檢波二極管構(gòu)成。這是一個(gè)偶極子天線,最常見(jiàn)的偶極子天線是半波天線,它的總長(zhǎng)度近似為工作波長(zhǎng)的一半。
2.4 GHz 信號(hào)的波長(zhǎng)如下:
2.4 GHz 信號(hào)的四分之一波長(zhǎng) = 0.125米/4 = 31.23毫米。
對(duì) 2.4 GHz 信號(hào)來(lái)說(shuō),我們應(yīng)該使用四分之一波長(zhǎng),即 31.23 毫米的天線,但考慮到實(shí)際制作時(shí)我們是把天線焊接到 LED 引腳上的,而 LED 引腳內(nèi)部還有一小段導(dǎo)線,因此我們需要適當(dāng)減小線的長(zhǎng)度,各個(gè)頻率的天線長(zhǎng)度如下。
| 5.3 GHz | 13.4 毫米 |
| 2.4 GHz | 29.7 毫米 |
| 902 MHz | 80 毫米 |
| 462.5875 MHz | 152 毫米 |
| 146.52 MHz | 482.6 毫米 |
對(duì)于本電路來(lái)說(shuō),天線長(zhǎng)度是指從 LED 中心到天線末端的長(zhǎng)度。
實(shí)驗(yàn)步驟
制作探測(cè)器
第一步:將 LED 引腳折彎:
第二步:兩個(gè)LED 引腳各焊接上一小段導(dǎo)線,使其長(zhǎng)度等于 29.7 毫米:
第三步:焊上并行的檢波二極管
檢波二極管的正極接 LED 的負(fù)極。
把 探測(cè)器靠近 Wi-Fi 路由器,可以看到 LED 開(kāi)始閃爍:
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總結(jié)
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