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整流回路とオペアンプ増幅回路でWi-Fi電波を可視化してみる

Electronics

次のページを参考に簡易電界強度計を作り、Wi-Fi 2.4GHzの電波強度をLEDで可視化してみる。

部品調達

回路図

上のページで利用しているショットキーバリアダイオード1SS108は生産終了品になっているので、代わりに1N60を用い、次のような回路を作る。

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上の回路は、アンテナに生じる交流電圧を倍電圧整流回路(左半分、動作イメージ)で直流にし、オペアンプによる非反転増幅回路(右半分、動作イメージ)で電圧を増幅する。 ここで、非反転増幅回路における増幅率は 1 + 1MΩ/1kΩ = 1001倍 である。 また、二つの回路の間にある抵抗は、オペアンプのプラス側とマイナス側に流れる電流の差(バイアス電流)を打ち消すためのものであり、その抵抗値は1kΩと2MΩの並列抵抗の値(約1kΩ)となる。

アンテナには、2.4GHz(波長12.49cm)で共振する、次のような半波長ダイポールアンテナを用いる。 ここでは、すずメッキ線を切って作ったが、針金やジャンパワイヤで作ってもよい。

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また、LM358ANには二つのオペアンプが入っており、ピン配置は次のようになっている(データシートより引用)。

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実際にブレッドボード上に作った回路の写真を次に示す。

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Wi-Fi電波を可視化してみる

2.4GHz通信を有効にした無線ブロードバンドルータに近づけてみると、次の動画のようになる。

同じく2.4GHz帯の電波を利用する電子レンジに近づけてみると、次の動画のように、より強くLEDが光ることがわかる。

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