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5毛钱搞一个2.4GHz射频信号探测器

射频电子领域神秘朦胧。今天,我们通过一个小的射频检波电路来体验射频世界的魅力。

实验目的

制作一个 2.4 GHz 射频信号探测器的总成本不到 5 毛钱。电路靠近 2.4 GHz 无线信号时 LED 灯会闪烁。

这是我做的 2.4 GHz 射频信号靠近我的无线路由器:

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可见附近 Wi-Fi 在天线的某一部分之后,LED 开始闪烁。

实验器材

一根任何颜色的发光二极管,一个宝藏 0.055 元每只。

1N34A 一根锗二极管,一个宝藏 0.29 元每只。

1N34A 应使用检波二极管 1SS86 替代,我没试过,应该可以。

实验原理

导体中电流强度的变化会产生无线电波,反过来,电波引起的电磁场变化会在导体中产生电流。特定长度的导体会形成谐振电路,对特定频率的信号特别敏感。

单极子天线(Monopole Antenna)有源元件的长度由无线电波的波长决定。谐振频率恰好是信号波长的四分之一,其中天线中的电感和电容相等并相互抵消。此时,频率接收信号最强。使用较短的天线,我们将有更多的电容器。或者更长的天线,我们会有更多的电感。额外的容抗或感应阻力会导致天线性能下降。

偶极子天线(Dipole Antenna)同样,在特定长度下对特定频率特别敏感。

实验电路如下:

电路由一个 LED 它由检波二极管组成。这是偶极子天线,最常见的偶极子天线是半波天线,其总长度接近工作波长的一半。

2.4 GHz 信号波长如下:

2.4 GHz 四分之一的信号波长 = 0.125米/4 = 31.23毫米。

对 2.4 GHz 就信号而言,我们应该使用四分之一波长,即 31.23 毫米天线,但考虑到我们在实际生产中焊接天线 LED 在引脚上,而 LED 引脚内还有一小段导线,所以我们需要适当降低线的长度,每个频率的天线长度如下。

谐振频率(Resonant Frequency) 天线长度
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

对于本电路,天线长度是指 LED 从中心到天线末端的长度。

实验步骤

制作探测器

第一步:将 LED 引脚折弯:

第二步:两个LED 引脚各焊接上一小段导线,使其长度等于 29.7 毫米:

第三步:并行焊接检波二极管

检波二极管正极连接 LED 的负极。

把 探测器靠近 Wi-Fi 可以看到路由器 LED 开始闪烁:

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标签: 二极管34a

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