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Mar 09, 2024

独身者

Hackaday コミュニティの素晴らしい点の 1 つは、わからないことをすぐに見つけられることです。 もちろんそれは悪いことではありません。 結局のところ、誰もが賢くなるためにここにいますよね？ それでは、しましょう

Hackaday コミュニティの素晴らしい点の 1 つは、わからないことをすぐに見つけられることです。 もちろんそれは悪いことではありません。 結局のところ、誰もが賢くなるためにここにいますよね？ それでは、ワシントン大学の [Zerina Kapetanovic]、[Miguel Morales]、および [Joshua R. Smith] によるこの論文 (PDF) を理解するために協力しましょう。この論文は、低スループット RF 送信機を低コストで構築することを主張しています。抵抗器以上のもの。

この魔法は、ジョンソン ナイキスト ノイズとしても知られるジョンソン ノイズのおかげで可能になります。ジョンソン ナイキスト ノイズは、導体の電荷キャリアによって生成されるホワイト ノイズです。 実際、熱エネルギーによる物質内の電子の動きにより、スペクトル全体にノイズが発生します。 ジョンソンノイズによる干渉を減らすため、望遠鏡のセンサーは極低温まで冷却されることがよくあります。 これらの実験では、ジョンソン ノイズを除去しようとするのではなく、ジョンソン ノイズを使用して RF 送信機を構築し、簡単に入手でき比較的安価な機器を使用します。

送信機側には、デジタル RF スイッチ、Analog Devices ADG901 評価ボードの共通側にアンテナが接続されているだけです。 スイッチはアンテナを 50 オームのダミー負荷とグランドの間で切り替えます。 これにより、論理 1 を表すダミー負荷によって生成されるジョンソン ノイズを使用して、データをオンオフ キーイングで変調できます。アンテナは、フォイルで覆われたフォームボードで作られたピラミッド型ホーン アンテナで、13.6 dBi のゲインを提供します。 受信機は、高ゲイン LNA のペア、バンドパス フィルター、Raspberry Pi を備えた SDR ドングルであり、すべて同一のアンテナに接続されています。

一般的な RF ノイズや RF スイッチ制御信号からのフィードスルーを測定していないことを確認するために多くの制御実験を実行した後、著者らは、これで何ができるかをいくつかデモンストレーションしました。 これらは、最大 7 メートルの距離にわたって 1.42 GHz で 20 bps 範囲のスループットを示すことができ、バッテリ不要のリモート温度センサーなど、いくつかの実用的な用途を提供しました。

これは地元のラジオ局からの周囲の RF 信号の後方散乱を使用していないことに注意することが重要です。 私たちは以前にもそれらを見たことがあり、その機能に適切な感銘を受けました。 これは熱雑音に基づいてキャリアを生成するだけですが、これも非常に優れています。 誰かがこれを再現してくれることを楽しみにしています。もしそうなら、私たちがそれを書くことができるように、必ずヒントを送ってください。

ヒントを提供してくれた [Reed] に感謝します!