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Mar 09, 2024

Un singolo

Uno degli aspetti più interessanti della community di Hackaday è la rapidità con cui scopri ciò che non sai. Non è una brutta cosa, ovviamente; dopo tutto, tutti sono qui per diventare più intelligenti, giusto? Quindi andiamo

Uno degli aspetti più interessanti della community di Hackaday è la rapidità con cui scopri ciò che non sai. Non è una brutta cosa, ovviamente; dopo tutto, tutti sono qui per diventare più intelligenti, giusto? Quindi lavoriamo insieme per comprendere meglio questo articolo (PDF) di [Zerina Kapetanovic], [Miguel Morales] e [Joshua R. Smith] dell'Università di Washington, che pretende di costruire un trasmettitore RF a basso rendimento partendo da poco più di un resistore.

Questa stregoneria è resa possibile grazie al rumore Johnson, noto anche come rumore Johnson-Nyquist, che è il rumore bianco generato dai portatori di carica in un conduttore. In effetti, il movimento degli elettroni in un materiale grazie all'energia termica produce rumore su tutto lo spettro. La riduzione delle interferenze dovute al rumore Johnson è il motivo per cui i telescopi spesso raffreddano i sensori a temperature criogeniche. Invece di cercare di eliminare il rumore Johnson, questi esperimenti lo utilizzano per costruire un trasmettitore RF e con apparecchiature facilmente disponibili e relativamente economiche.

Dal lato del trasmettitore, abbiamo poco più di un'antenna collegata al lato comune di un interruttore RF digitale, una scheda di valutazione ADG901 di Analog Devices. L'interruttore commuta l'antenna tra un carico fittizio da 50 Ohm o la terra; ciò consente di modulare i dati con keying on-off, con il rumore Johnson generato dal carico fittizio che rappresenta un 1 logico. L'antenna è un'antenna a corno piramidale realizzata in pannello di schiuma ricoperto di alluminio, che offre 13,6 dBi di guadagno. Il ricevitore è una coppia di LNA ad alto guadagno, un filtro passa banda e un dongle SDR con un Raspberry Pi, tutti collegati a un'antenna identica.

Dopo aver eseguito una serie di esperimenti di controllo per assicurarsi che non stessero misurando il rumore RF generale o il feedthrough dal segnale di controllo dell'interruttore RF, gli autori hanno eseguito diverse dimostrazioni di ciò che si può fare con questo. Erano in grado di mostrare un throughput nell'intervallo di 20 bps a 1,42 GHz, su distanze fino a 7 metri e offrivano un paio di usi pratici, come un sensore di temperatura remoto senza batteria.

È importante notare che questo non utilizza la retrodiffusione dei segnali RF ambientali provenienti dalle stazioni radio locali; li abbiamo già visti e siamo rimasti davvero colpiti da ciò che possono fare. Si basa semplicemente sul rumore termico per generare una portante, e anche questo è piuttosto interessante. Ci piacerebbe vedere qualcuno replicare questo: se lo fai, assicurati di lasciarci un suggerimento in modo che possiamo scriverlo.

Grazie a [Reed] per il suggerimento!