철물점 패러데이 케이지 만들기

대부분의 Hackaday 독자들은 의심할 바 없이 패러데이 케이지에 대해 적어도 이름은 잘 알고 있으며 거의 ​​모든 사람이 이를 소유하고 있습니다. 팝콘 봉지가 전자레인지 안에서 천천히 회전하는 것을 지켜본 적이 있다면 Michael Faraday의 1836년 발명품을 본 적이 있을 것입니다. 행동. 그러나 그렇게 잘 알려진 장치임에도 불구하고 일반 해커는 여전히 무기고에 장치를 갖고 있지 않습니다. 그런데 왜?

패러데이 케이지에는 홈 해커의 영역 밖의 기술이나 재료가 필요하다는 가정과 같은 신비로움이 있을 수 있습니다. 주어진 주파수에 대해 완벽한 패러데이 케이지를 구축하려면 수학과 세부 사항에 대한 세심한 주의가 필요하다는 것은 사실이지만, 일반적인 용도와 실험을 위해 간단한 모델을 구성하는 것은 빠르고 쉬운 것으로 나타났습니다.

미니멀리스트 해킹 연습으로 저는 최근 Home Depot에서 가져온 재료로 기본적인 패러데이 케이지를 만들었습니다. 그 구조를 설명하는 것뿐만 아니라 집에서 실제로 사용할 수 있는 방법에 대한 몇 가지 아이디어를 제공하는 것도 흥미로울 것이라고 생각했습니다. 랩. 완벽한 표본은 아니지만 확실히 작동하며 세계 어느 곳에서나 현지에서 구할 수 없는 것은 전혀 사용하지 않았습니다.

가장 기본적인 수준에서 패러데이 케이지는 전자기장을 차단하는 전도성 물질로 만들어진 인클로저입니다. 패러데이 쉴드와 비교할 때 케이지 변형은 단단한 물체가 아니라 금속 메쉬입니다. 다른 장점 중 하나는 케이지 내부의 피사체를 관찰할 수 있다는 것입니다. 간단히 말해서, 단순히 장치를 간섭으로부터 보호하려는 경우(또는 간섭 유발을 방지하려는 경우) 장치를 금속 상자에 넣기만 하면 됩니다. 하지만 실험할 수 있는 것을 원한다면 아마도 새장이 필요할 것입니다.

비결은 케이지 소재의 구멍이 차단하려는 파장보다 작은지 확인하는 것입니다. 상대적으로 낮은 주파수로 작업하는 한 표준 치킨 와이어를 RF 반사기로 사용할 수 있는 것과 동일한 원리입니다. 그러나 목표 주파수가 증가함에 따라 파장은 치킨 와이어를 통과할 수 있을 만큼 작아지므로 더 단단한 것을 사용해야 합니다. 하지만 얼마나 작은 것이 충분히 작습니까?

시작하려면 차단하려는 주파수의 파장을 찾아야 합니다. 이는 초당 미터 단위의 파동 속도를 헤르츠 단위의 주파수로 나누어 알 수 있습니다. 전파를 다룰 때 우리는 전파가 빛의 속도로 이동한다는 것을 알고 있으며 주파수의 경우 2.4GHz를 차단한다고 가정해 보겠습니다. 따라서 수학은 다음과 같습니다.

패러데이 케이지의 경험 법칙은 개구부가 파장의 1/10보다 커서는 안 된다는 것입니다. 이 경우 파장은 12.5mm(약 1/2인치)입니다. 운 좋게도 메쉬 크기가 1/2″ 및 1/4″인 강철 "하드웨어 천"을 널리 사용할 수 있습니다. 서류상으로는 어느 쪽이든 작동해야 하지만 결국 안전을 위해 1/4인치를 사용하게 되었습니다.

메시를 손에 넣은 상태에서 다음 단계는 메시에 대한 일종의 프레임을 만드는 것입니다. 공교롭게도 Home Depot의 보관 구역에는 튼튼하고 상대적으로 저렴한 나무 상자가 있습니다. 나무 조각이나 PVC 파이프로 프레임을 만들 수도 있는데, 만드는 데 시간을 들이지 않으면 비용이 더 저렴해질 수 있습니다.

내부를 더 쉽게 볼 수 있도록 상자 한쪽에서 칸막이 몇 개를 꺼냈지만 그 이상으로 구조는 단순히 상자를 하드웨어 천으로 감싸는 것으로 구성됩니다. 나는 앞쪽에서 시작하여 뒤쪽까지 감싸는 하나의 긴 조각을 만든 다음 측면을 "마개"하기 위해 두 개의 작은 조각을 만들었습니다. 결국 그것은 선물 포장과 완전히 다르지 않습니다. 어쨌든 선물 포장이 금속이어서 상처를 입는 경향이 있었다면 말이죠.

주의 깊게 살펴보아야 할 점은 메쉬 조각이 겹치는 부분입니다. 좋은 전기 연결을 유지하고 틈을 피하고 싶으므로 안전을 위해 조각을 최소한 2인치 정도 겹쳐야 합니다. 파워 스테이플러를 사용하여 하드웨어 천을 상자에 부착했기 때문에 메쉬가 겹치는 부분을 통해 몇 개의 추가 스테이플을 박아 단단히 고정되도록 했습니다.