突破可能导致可以使用环境无线电波捕获图像的相机

通过用于被动定位无线电波来源（右）的新方法正确识别笑脸形天线（左）。

用于定位和表征无线电波的被动方法可能导致可以使用环境无线电波捕获图像的摄像机。

Duke大学的电气工程师已经设计了一种低成本的方法，用于被动地定位无线电波源，例如Wi-Fi和蜂窝通信信号。

它们的技术可能导致廉价的设备，可以找到蜂窝电话或Wi-Fi发射器等无线电波器件，或者使用已经在我们周围弹跳的无线电波捕获图像的摄像头。

结果在2012年5月13日在Optica期刊上出现在线。

“在本文中，我们实现了微波噪声源的光谱图像本身，这意味着我们可以定位无线电和微波源，如天线，同时表征了他们发出的频率，”电脑工程研究辅助人士说杜克，谁领导了研究。“在光学频率下，这就像获得像炉灶一样的热对象的彩色图像。虽然这非常简单，但在无线电和微波制度中需要不同的技术。“

通过超级材料编码孔径为“冲压”的无线电波的示例，其允许研究人员用更少的数据进行测量并识别无线电波的频率。

定位这些类型的波的源已经成为可能，但所需的技术和设备是复杂的。这种装置传统上使用许多小型且饥饿的天线的阵列，使这些器件变得庞大且昂贵。并且因为无线电波比光波大得多，所以光学频率的方法非常复杂，并且会导致极大的探测器和其他机器。

在新论文中，研究人员转向超材料。超材料是由许多待融化的特征组成的合成材料，它们在一起通过其结构而不是其化学产生了未在自然界中找到的性质。在这种情况下，超材料是包含在特定形状中的镶嵌线的正方形集合，其可以动态调谐以与通过它们的无线电波相互作用。

通过使用一些方块允许无线电波通过并且其他人阻挡它们，研究人员可以创建所谓的编码孔径。

“盖章”传入的无线电波的绿色实验超资料设备，以帮助研究人员找到他们的来源。

“我们使用不同的模式将数据编码为单个测量，这使得相对于您将只有一个小天线的信号强度提高信号强度，”Duke的研究科学家穆罕默德雷扎伊尼尼表示加入亚利桑那州立大学作为今年晚些时候电气计算机工程助理教授。“我们还将超材料用来”印章“数据的不同频率，这使我们能够分开它们。”

要了解编码光圈如何提升信号，请考虑通过使用纸板中冲压的孔来看看日常食的等级学校实验，以在人行道上创建图像。因为任何人都这样做的人知道，洞越小，eClipse的细节。但是一个较小的洞也使它变得柔和，更难看。

该解决方案是制作许多微小的针孔来创建一系列日食，然后使用计算机将它们重建为单个图像。这样你就可以获得微小针孔的微小针孔的锐度。关键在于了解孔的模式 - 也称为编码孔径 - 研究人员用超材料控制。

由于它们通过编码孔径，因此超材料也不同地调制各种频率，这允许研究人员推断被检测到的波的频率。

研究人员展示了这种方法在论文中的有用性。他们首先表明他们可以“看到”并识别由笑脸形天线发出的无线电波的形状。然后，他们表明，他们的系统可以通过相对于彼此定位三维的无线电波来源来在现实世界中工作。

研究人员计划继续改进他们的方法，希望最终能够采取物体和场景的“图片”，而不是只有远离他们的无线电波。

“被动成像在您不控制源的情况下发生，例如使用来自太阳或灯泡的光线或灯泡的照片，”David R. Smith，David R. Smith说，James B. Duke of Cuke电脑工程教授。“在微波频率下，有很多信号围绕不断弹跳。这些环境RF波可以为元表面成像器提供足够的照明，以使用本研究中描述的技术重建图像。“

参考：“被动微波谱成像与动态元阵容孔径”由Aaron V.Iodbold，Mohammadreza F. imani，托马斯从Enteze，Daniel L. Marks和David R. Smith，2012年5月13日，Optica.doi：
10.1364 / OPTICA.386516

该研究得到了科学研究空军办公室（FA9550-1--0187）的支持。