回答:
ですから、これまでのすべての答えが1900年代以前の無線技術の観点から考えているように思えることは非常に興味深いと思います。ポータブルまたは適度なサイズの無線イメージング技術について生産的に考えるためには、少し違った考え方をしなければなりません。
電磁波を受信する方法は、不透明で波長を吸収する材料を生成することです。次に、吸収された波を測定する電気信号に変換する必要があります。これを行うには、かなりの数の方法があります。たとえば、可視光の場合、特定の結晶構造の電子を励起するのに十分なエネルギーが単一光子に含まれています。したがって、あなたがする必要があるのは、特定の波長に対して不透明な比較的導電性のバルク材料を作ることであり、材料に当たるその波長のすべての光は、電子を生成する可能性があります。
無線周波数ははるかに長い波長であり、ひいてははるかに低いエネルギーです。アンディが言ったように、エネルギーと波長は反比例の関係にあります:3億倍少ないエネルギー。これは、非常に高い放射エネルギー密度を投じたとしても、原子の価電子帯から電子を励起するには十分ではありません。これらの光子を吸収することは問題ありません。トリックは、光子を電気信号に変換する方法にあります。
ところで、それを吸収するには波長より物理的に大きい材料が必要であるというのは誤りです。たとえば、水分子は電波の吸収に非常に優れていますが、電波分子は何桁も小さくなっています。
最も簡単で直感的な方法は、ちょうど1波長のアンテナを使用することです。このアンテナは、電磁波の磁気成分(両方とも同じ波長を持つ)に純粋に反応し、アンテナは高インピーダンスインダクタとして反応し、誘導される磁場から電流を生成します。アンテナは正確に波長を持ち、共振し、これらの光子から可能な最大の信号を作成します。これは非常に基本的な物理学です。
ただし、光子を常に波として見る必要はありません。それらはまだ粒子のように振る舞い、あなたははるかに小さい表面を持っていても、粒子を「キャッチ」することができます。これを行う1つの方法は、入射波が数回跳ね返るアンテナを作成し、光子の波長程度になるまで経路長を効果的に長くすることです。この方法では、アンテナと同じ吸収および共鳴磁気特性を取得できますが、物理サイズははるかに小さくなります。これらは現在、携帯電話で使用されているアンテナで、通称「フラクタルアンテナ」として知られています(形状は、入射放射のすべての方向の経路長を最大化するためにフラクタルから導出されます)。
しかし、これはまだ検出器を入手できる最小のものではありません。吸収材料の非常に小さな部分を積極的に調整することが可能であり、特定の一方向に吸収材料を作ることができます。そのようにして、比較的小さな立体角から発する光子のみが検出器に吸収されます。これは再び共振で行われます-ほぼ光の周波数の共振回路が導電性の放射線不透過性材料に接続され、放射線が入射すると、共振点がシフトし、受信を示します。
これはすべて、多くの人が考えるように、電波を「見る」ために巨大なセンサーを持つ必要がないことを意味します。ただし、センサーが可視光イメージングセンサーほど小さくなることはありません。通常の光学法則を「ごまかす」ことができ、エアリーから期待するよりも小さな光学でより小さな視野角を持つことができますが、放射のエネルギー量は長波長をうまく撮像できるかどうかを厳しく制限します。非常に長時間の露出が必要になります。1秒あたり複数のフレームを取得することは絶対に不可能です。現時点では、最高の検出器技術を使用して、真に携帯可能なラジオイメージングセンサーは言うまでもなく、テーブルサイズの検出器で数時間または数日間曝されていることを話します。おそらく超伝導材料がこれを改善する可能性がありますが、この分野での研究はありません。
実際の質問に戻ると、あなたが望むことをする商用デバイスはまだありません。しかし、この分野での研究はありますが、そのようなデバイスを手に入れるまで、それほど長くはかかりません。ただし、携帯電話でフェーズドアレイが登場し、本質的に「イメージング」アンテナが携帯電話に搭載されると、RFイメージングが可能になります。
砂の袋を床に均等に広げた場合、指で形を描き、そこから複雑な砂の城を作ることができます。それが私の可視光の例えです。VHF / UHFの例えは、サッカースタジアムほどの大きさの砂粒です。
緑(色)の波長は約500ナノメートルです。これは、1000分の1ミリメートルの半分です。
1GHzの波長は約300mm-600,000倍です。
放射線の波長が長いほど、それを検出するために必要なセンサーが大きくなります。ミリ波から始まる波長の電波は、同じ方法で検出するには大きすぎるセンサーを必要とします。
これは、ジンバルの指向性アンテナとSDRを使用して自宅で行うことができます。
移植性がなく、高速でもありませんが、自分でビルドすることができ、この特定のプロジェクトはオープンソースです。したがって、基本的に指示に従って開始できます。
TUMのグループもラジオホログラフィーを使用してこれを達成しました。こちらのスライドショーをご覧ください(彼らの論文はオンラインで無料で入手できます:Holography of Wifi Radiation 2016、P. Holl)。
これは非常に興味深い作業であり、最初のアプローチよりもはるかに高速です。