Hacer una unidad de radar barata terriblemente
[JBeale] exprimió hasta la última gota del rendimiento del módulo de radar Doppler de $ 5, y los secretos de ese éxito son la mitad del hardware, la mitad del firmware y todos los ejes.
En el lado del hardware, el primer prototipo de bocina de radar estaba hecho de cartón con papel de aluminio pegado a su alrededor. Con el concepto demostrado, [JBeale] hizo un segundo cuerno con hojas delgadas revestidas de cobre, pero informa que la presentación es casi la misma. El otro truco de hardware fue simplemente conectar un cable a la salida analógica del módulo de radar y agregar una etapa de amplificador operacional simple que extendió el rango de detección más allá de los diez pies aproximadamente para que estas cosas se usaran normalmente.
Con toda esa señal entrando [JBeale] separa el ruido tomando FFT de la señal de cambio de frecuencia Doppler. Suponiendo que las personas caminan alrededor de 2.2 millas por hora, [JBeale] se enfoca en la frecuencia correspondiente de 70 Hz y encuentra que el radar detectará personas de hasta 80 pies. ¡Guau!
Este truco de sacar una unidad de radar a bajo precio y amplificar la señal para hacer algo útil no es nuevo para La-Tecnologia. [Mathieu] Lo hizo con la misma unidad HB-100 allá por 2013, y nuevamente con un modelo más moderno CDM324. Pero [JBeale]La bocina cortada y el procesamiento posterior ágil superan los límites de lo que puede esperar de estas unidades baratas. Kudoj.
[via PJRC]
Tore Lund dice:
Tendré que comentar sobre eso: hace diez años, saqué un viejo abrepuertas con radar de la papelera de un supermercado de los 80. Era el antiguo tipo de diodo Gunn con carcasa de aluminio. Tampoco estaba contento con su ancho de 30 pies, así que le hice un alimentador de bocina adecuado y lo puse en el centro de un televisor offset. También pulsé la frecuencia intermodular del sonido y la dirigí a un amplificador. Pude escuchar un automóvil a 3/4 de millas de distancia y escuchar a través del estéreo de su automóvil a 100 pies mientras los autos de hojalata resonantes se apagan. Lo más interesante fueron los corredores, usan ropa bastante delgada y tienen menos grasa corporal, por lo que cuando esperaban que las luces cambiaran su pulso, eran claramente audibles desde 45 pies, por lo que pude acceder fácilmente a su forma física por la rapidez con que su frecuencia cardíaca ¡establecido! ! Otro uso fue "mirar" a través de las paredes. Apuntando el plato al edificio al otro lado de la calle y moviéndolo lentamente, pude escuchar dónde hay habitaciones habitadas con gente, no tengo idea de cuán profunda era esta capacidad sensorial, pero pude detectar personas a través de paredes donde no hay ventanas. Traté de integrar la salida de sonido con un filtro de Fourier y algún reconocimiento de patrones para identificar automáticamente diferentes objetivos, al igual que un detector de metales moderno, pero mi capacidad de programación es muy deseable, por lo que fue solo un éxito parcial. Logré distinguir entre ciclistas, peatones y automóviles, pero la calidad de la señal era tan alta que podía usarse para reconocer a las personas.
Dave dice:
Ay, que diablos ...
Rey Dong dice:
Suena bien
salec dice:
Su asombrosa descripción de inducción requiere que se le anime a convertir esa investigación en el proyecto de desafío "Tecnologías auxiliares" de La-Tecnologia, para dar una mirada más cercana a la visión de largo alcance a las personas ciegas. Eso haría una gran diferencia.
Si no puede tener éxito este año, estoy seguro de que el próximo también tendrá un desafío similar.
Eso fue realmente describible como "Convertir la discapacidad en esta habilidad".
Beavis dice:
nononoooo. arma-ize! arma-ize! yeh yeh jejeje ..
Tore Lund dice:
Hoy en día el diodo Gunn tiene una nueva vida como medidor de campo de microondas, que es mucho más útil para medir la potencia de emisión wifi (la mayoría de las marcas exageran su potencia de emisión, o califican su dispositivo de acuerdo con lo que hay en Tailandia). hacer una alarma intrusiva de largo alcance, un detector natural o un dispositivo de escucha, recibí la información de este sitio: http://home.earthlink.net/~w6rmk/radar10g.htm
Además, el manual de ARRL tiene mucha información sobre el diseño de antenas y receptores para 10 GHZ.
alfcodificador dice:
gracias, fue una gran lectura, nuevamente el comentario es mucho más interesante que la publicación en sí 🙂
RE dice:
De todos modos, ¿podrías desmontarlo y publicar esquemas para que se vuelva a crear?
RoGeorge dice:
¡Resultados muy impresionantes!
¿Qué tan grande era el plato reflectante? ¿Conoce la frecuencia o el modelo del sensor? ¿El plato era móvil o en un dispositivo? ¿No era demasiado sensible a las vibraciones? ¿Esas paredes eran de hormigón o de madera? ¿Tiene otros detalles de construcción, por favor? Sería un experimento reproducible muy interesante.
Agregado al depósito del proyecto.
Tore Lund dice:
Medía aproximadamente 2 pies y 1/2, el haz era muy estrecho de 4 grados o algo similar. La ganancia aumenta a medida que aumenta la frecuencia, por lo que mi diodo Gunn de 10 mW creó algo así como 1W EIRP, no algo que apuntes a un avión de combate en un taladro o un aeropuerto si no quieres que tu tienda sea atacada. Usé un trípode como telescopio y sí, tenía que sentarme quieto o mis propios pasos serían recogidos en el sonido. La mayoría de las casas son paredes de ladrillo, por lo que dos capas de pared con 4 pulgadas de espacio entre ellas para aislar. Dispositivos similares se venden a los militares por cientos de miles de dólares para detectar combatientes ilegales escondidos en edificios, esto es bastante caro para algo que es básicamente un abridor de puerta de supermercado conectado a un televisor, pero son dispositivos erróneamente sensibles. Mi respuesta anterior brinda algunos detalles para obtener información. Muchos piratas informáticos de radioaficionados en banda X y comunicaciones de larga distancia fueron populares en la década de 1980. De manera rutinaria, 60 millas de conexiones eran líneas de visión entre los picos de las montañas.
RoGeorge dice:
¡Gracias!
Dave dice:
Esto es genial, realmente nos falta en el mundo de los piratas informáticos las buenas unidades de radar. Necesitamos una buena antena controlada por programas en tablas de fase y un mejor software para resolver las señales. Que este módulo esté creado como un radar Doppler significa aún más usabilidad y filtrabilidad, como vemos en el post.
Comenzando con esos, podríamos comenzar a tener una visión de radar 3D muy útil y, finalmente, con más potencia y un diseño completamente nuevo, tal vez incluso algo que pueda usar desde un avión de vuelo bajo si se configura como un ping de baliza o transpondedor con un distintivo de llamada en un aficionado. frecuencias. El mapeo de radar sería una muy buena opinión.
Sin embargo, este es un buen comienzo.Dave dice:
En el futuro, leí los siguientes artículos de Wikipedia que en realidad son una gran introducción al tema.
https://en.wikipedia.org/wiki/Active_electronically_scanned_array
https://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_aperture_radar
La matriz de escenario controlada electrónicamente va un poco más allá de mí, ya que entiendo un poco más que teóricamente cómo conducir un rayo con patrones de interferencia en señales de múltiples dipolos, pero creo que funciona difuminando con retrasos de señal y la inclinación o enfoque a medida que ver en Antenas Fresnels y Yaggi. DDS barato para salto de frecuencia, algunos MOSFET para potencia, la antena AESA, y alguien tiene que diseñar una etapa de recepción LNA que se beneficie del muestreo durante la dimensión de tiempo para capturar el retorno de la señal de pulso bajo el piso ruidoso y también DSP para poner todo junto en útil imagen o datos en vivo de una manera similar a un escáner de ultrasonido médico. Recordando QRP, apuesto a que podríamos tener un radar realmente bueno y útil que se pudiera usar incluso con aviones para el clima, mapeo, tal vez incluso buscando otros aviones si estamos de buen humor, pero con una potencia de señal por debajo de la que proporcionaría a cualquiera en problemas legales, el El ejército ha estado haciendo precisamente eso durante algún tiempo con aviones encubiertos que tienen que enterrar su señal de radar bajo el piso ruidoso contra los viejos interceptores que recientemente dependían de tubos para sistemas de radar de reflectores de megavatios.el gancho dice:
Parece que Infineon tiene módulos de radar de 24 GHz que cuestan solo $ 3.38 en una cantidad de 3000 en Digikey, por lo que si puede obtenerlos por su cuenta, esto entra en un rango de presupuesto de piratas informáticos. No estoy seguro de si alguno de ellos tiene capacidad de compensación de fase ...
Por cierto, los arreglos solo muestran ganancia unidireccional en Rx y no en Tx, por lo que el funcionamiento de baja potencia de este sistema tiene sentido.
jbeale1 dice:
¿Quizás estás hablando de este? https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BGT24LTR11N16-DS-v01_01-EN.pdf No está mal, es un transceptor completo de 24 GHz en un chip. Todavía necesitaría producir el circuito externo para ello, que en mi opinión a 24 GHz no es trivial. El caro X-band HB100 tiene un PCB de aspecto mágico debajo del escudo, lleno de trucos de microondas. https://www.allaboutcircuits.com/news/teardown-tuesday-hb100-doppler-radar-module/
abad dice:
> Por cierto, los arreglos solo muestran ganancia unidireccional en Rx y no en Tx
Necesitará alguna prueba para respaldar esa afirmación extraordinaria.
https://en.wikipedia.org/wiki/Reciprocity_(electromagnetismo)
> La reciprocidad implica que las antenas funcionan tan bien como los transmisores o receptores, y específicamente que la radiación y el receptor de la antena son idénticos.Y aquí hay una animación de una tabla de escenario Tx que muestra la direccionalidad: https://en.wikipedia.org/wiki/Phased_array#/media/File:Phasearray.gif
el gancho dice:
No parecía recordarlo del todo correctamente. Lo que dije es importante para algunas matrices de antenas:
"Por lo tanto, cuando las fuentes están más lejos que λ por separado, todos los efectos de interferencia de la construcción se cancelan en promedio; la potencia total emitida es solo la suma de la potencia iniciada emitida por las fuentes".
- http://users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture18-Antennas.pdfPero en la recepción, una mayor distancia significa más resolución, por lo que hay intercambio. No puedo encontrar la fuente original de la que obtuve esta información, pero también mostró cómo finalmente tienes lagunas en tu patrón de radio.
el gancho dice:
No parecía recordarlo del todo correctamente. Lo que dije es importante para algunas matrices de antenas:
"Por lo tanto, cuando las fuentes están más lejos que λ por separado, todos los efectos de interferencia de la construcción se cancelan en promedio; la potencia total emitida es solo la suma de la potencia iniciada emitida por las fuentes".
- http://users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture18-Antennas.pdfPero en la recepción, una mayor distancia significa más resolución, por lo que hay intercambio. No puedo encontrar la fuente original de la que obtuve esta información, pero también mostró cómo finalmente tienes lagunas en su patrón de radio.
alemán dice:
Mi oh mi .. Me recuerda una historia que mis hijas dijeron sobre su primer marido, alrededor de 1979 más o menos. Parece que era un tipo de TI para uno de los servicios militares, y los parlamentarios con pistolas de radar "Held" se burlaban de él, se escondían detrás de los edificios y escribían notas rápidas en la base. Combinó un amplificador de alta potencia y una antena casera conectada a un chip de frecuencia de radar. El resultado fue que el receptor "Hand Held" se convirtió en una ruina humeante. Ahora, según va el asunto, esto no tuvo éxito entre los diputados y resultó en una búsqueda de automóviles en toda la base. Nunca fue descubierto, así que supongo que nunca fue a Leavenworth ...
Vejestorio dice:
Improbable. Bloquear la pistola de radar es fácil, pero destruir el receptor requiere una densidad de potencia muy alta. La mayoría de las pistolas de radar utilizan un diodo Gunn (GD) conectado a un diodo mezclador (MD) directamente en frente de él. El MD está expuesto al campo EM muy fuerte del GD. Esto es lo que lo impulsa lo suficientemente fuerte como para que mezcle automáticamente la señal entrante a CC. La señal que proviene de este transmisor y después de una pérdida en la carretera debe ser al menos 10-20 dB más fuerte que la señal transmitida. Esto es poco probable a menos que estemos hablando de niveles de potencia de megavatios o de un alcance extremadamente corto.
alemán dice:
Creo que fueron 1000 vatios.
No estuve allí ... pero suena suficiente para hacer el trabajo.hotRocks dice:
Suena suficiente para cocinar algunas gónadas. Espero que no viva cerca de mí.
Rasputin dice:
Cascadas o GTFO. Las gónadas se calientan solo cuando está ciego.
Dave dice:
Entonces, ¿qué se necesitaría con este arreglo para encontrar la banda de retorno Dopplered en una pantalla de sonido en cascada para buscar aviones contra un hermoso cielo despejado? Creo que se trata más de mejorar la señal RX considerando que he hecho transmisiones transatlánticas en CW a través del Pacífico con un QRP de 3w configurado en 40m y conozco a alguien que hizo un rebote lunar con WJST, tiempo y menos de 50w.
En segundo lugar, ¿cómo jugamos con los focos para cambiar el enfoque entre un patrón de inundación amplio y grande o un punto estrecho?
Sé que puedes jugar con programas de antena para futz con la tensión de un haz, pero como yo, la mayoría de los programas están diseñados para pensar en grandes dipolos y Yaggi; no cavidades, platos y guías de ondas.Vejestorio dice:
Aumente la potencia del transmisor y mejore la sensibilidad del receptor. No olvide que la potencia eoa cae con r ^ 4, a diferencia de r ^ 2 para transmisiones normales no reflejadas. Un transmisor de 10-20w con un buen receptor debería ser suficiente para una prueba de concepto con un objetivo cercano.
La ganancia de la antena es clave, este es un transmisor y receptor casi gratis. No se conforme con menos de 30dBi. Cuanto mayor sea la frecuencia, más ganará con el mismo tamaño de antena, pero más difícil será construir circuitos de RF de alta calidad. En cuanto a los componentes disponibles disponibles y las asignaciones de HAM, probaría para 5 o 10 GHz. Se pueden comprar platos buenos, muy lucrativos, en el mercado inalámbrico en línea. Puede obtenerlos a muy bajo costo brochando, solo busque uno con una radio incorporada u obsoleto o roto. Luego, simplemente agregue un conector SMA y tendrá una buena antena. La alta potencia se puede comprar a bajo precio en la banda de 5 GHz, puede comprar amplificadores de enlace ascendente satelital de 7 GHz redundantes que se pueden restablecer a 5 GHz con un poco de esfuerzo.
El aislamiento TX / RX es muy importante. Si emite pulsos cortos (por lo que el transmisor se apaga cuando el receptor necesita escuchar), solo debe tener cuidado de que el receptor no sea destruido por la potencia TX conectada, pero puede ser mucho más alta que cuando se usa, por ejemplo, FMCW. .
Utilice compresión de pulso. Esto proporciona un crecimiento del presupuesto de enlaces casi sin costo adicional. Es pura matemática en una computadora, solo el TX necesita capacidad modular.
John Beale dice:
No esperaba que esto se convirtiera en un La-Tecnologia, pero es muy interesante ver estos comentarios especialmente. Proyecto de plato de Tore Lund. Me fascinó lo baratas que son ahora estas unidades, algunas por menos de $ 3. Si alguien está motivado para jugar con esto, no pase por alto el CDM324 de 24MHz un poco más caro, una idea similar pero aún más pequeña, consume un poco menos de energía y con la longitud de onda más corta, podría ser incluso más unidireccional para un reflector de tamaño definido. Este http://www.limpkin.fr/index.php?post/2017/02/22/Making-the-Electronics-for-a-24GHz-Doppler-Motion-Sensor es una buena lectura en este módulo. Tengo un plato viejo de Dish Network 2 ′ guardado para un día lluvioso. Solo me preguntaba si tengo algún problema para el cual esa podría ser la solución.
2 pies dice:
El problema con CDM324 es que no es tan estable.
Utiliza un resonador de micro-tira simple para el oscilador y no es tan estable como los módulos HB100 de 10GHz estabilizados con DRO.
Quiero que sirva, ya que CDM324 sería una entrada fácil a la banda de 24 GHz.
Mi CDM324 aún se está fortaleciendo, pero algunas unidades de mis amigos murieron misteriosamente después de algún uso, lo que no es adecuado para el radar.jbeale1 dice:
Tú sabes bien. Después de que hice estallar mi CDM324 con una aplicación de + 5V al pin IF Out, miré adentro: https://goo.gl/photos/ZZeaj7dLyfe7ahLo7 Me pregunto cuál es el elemento cuadrado más grande a la izquierda, ¿está activo ese dispositivo? ¿El elemento resonante está arriba a la izquierda?
jbeale1 dice:
Me pregunto si el pin IF Out está conectado a un diodo geométrico extremadamente pequeño y es sensible al estacionario. Y para hacerlo a prueba de electricidad estática, se necesitarían $ 0.02 adicionales en piezas que se abandonaron debido al costo.
Sidra de pera dice:
Necesitaba 2 años, pero finalmente tengo una pistola de radar.
Creo que leí un artículo en La-Tecnologia sobre eso después de ver uno en la tienda de usados.
Funciona muy bien hasta aproximadamente media milla. Traté de pensar en un proyecto en el que pudiera usarlo.
Cualquier idea sería genial.Ren dice:
¿Echaste un vistazo al sitio web de Ed Paradis?
