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Mar 09, 2024

Um único

Uma das melhores coisas da comunidade Hackaday é a rapidez com que você descobre o que não sabe. Isso não é uma coisa ruim, é claro; afinal, todo mundo está aqui para ficar mais esperto, certo? Então vamos

Uma das melhores coisas da comunidade Hackaday é a rapidez com que você descobre o que não sabe. Isso não é uma coisa ruim, é claro; afinal, todo mundo está aqui para ficar mais esperto, certo? Então, vamos trabalhar juntos para entender este artigo (PDF) de [Zerina Kapetanovic], [Miguel Morales] e [Joshua R. Smith] da Universidade de Washington, que pretende construir um transmissor RF de baixo rendimento a partir de pouco mais que um resistor.

Essa bruxaria é possível graças ao ruído Johnson, também conhecido como ruído Johnson-Nyquist, que é o ruído branco gerado por portadores de carga em um condutor. Com efeito, o movimento dos electrões num material graças à energia térmica produz ruído em todo o espectro. A redução da interferência do ruído de Johnson é a razão pela qual os telescópios costumam ter seus sensores resfriados a temperaturas criogênicas. Em vez de tentar eliminar o ruído de Johnson, esses experimentos o utilizam para construir um transmissor de RF, com equipamentos facilmente disponíveis e relativamente baratos.

Do lado do transmissor, temos pouco mais que uma antena conectada ao lado comum de um switch digital de RF, uma placa de avaliação Analog Devices ADG901. A chave alterna a antena entre uma carga fictícia de 50 Ohm ou terra; isso permite que os dados sejam modulados com chaveamento liga-desliga, com o ruído Johnson gerado pela carga fictícia representando um 1 lógico. A antena é uma antena piramidal feita de espuma coberta com papel alumínio, oferecendo 13,6 dBi de ganho. O receptor é um par de LNAs de alto ganho, um filtro passa-banda e um dongle SDR com Raspberry Pi, todos conectados a uma antena idêntica.

Depois de executar uma série de experimentos de controle para garantir que não estavam medindo o ruído geral de RF ou a passagem do sinal de controle do switch de RF, os autores fizeram várias demonstrações do que pode ser feito com isso. Eles foram capazes de mostrar a taxa de transferência na faixa de 20 bps a 1,42 GHz, em distâncias de até 7 metros, e ofereceram alguns usos práticos, como um sensor remoto de temperatura sem bateria.

É importante observar que isso não usa retroespalhamento de sinais de RF ambientais de estações de rádio locais; já vimos isso antes e ficamos impressionados com o que eles podem fazer. Isso depende apenas do ruído térmico para gerar uma portadora, e isso também é muito legal. Adoraríamos ver alguém replicar isso - se você fizer isso, deixe-nos uma dica para que possamos anotá-la.

Obrigado a [Reed] pela dica!