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

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。

• 電波を見える化　簡易電界強度計（テレメーターテスター）の作成 | 制作事例 | 臨床工学技士の為の電子工作

部品調達

• ブレッドボード（参考）
• ジャンパワイヤセット（参考）
• ショットキーバリアダイオード1N60×2（参考）
  • 同名のゲルマニウムダイオードがあることに注意
• 汎用オペアンプLM358AN×1（参考）
  • LM358N（参考）は不可
• 1/4Wカーボン抵抗1kΩ×2、1MΩ×1（参考）
• 積層セラミックコンデンサ0.01μF×2（参考）
• 5mm高輝度LED×1（参考）
• 006Påž‹9V電池および電池ケース（参考）
• アンテナ用すずメッキ線（針金、ジャンパワイヤでも可）

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。

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1MΩ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。

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）。

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。

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。

関連リンク

• 電源回路を勉強する｡
• 電子工作の知恵袋 ＞ オペアンプの基本　その９　バイアス