QuadRF рисует на видео пятно радиосигнала четырьмя антеннами

Радио обычно слышно как шкала мощности, водопад спектра или короткий всплеск в наушниках. В ранней демонстрации QuadRF этот сигнал получил место в кадре: предсерийный комплект показывал точку домашней Wi‑Fi сети около 5.5 ГГц поверх изображения камеры, а также отмечал летящий DJI Mini 4 Pro. За видео отвечает Raspberry Pi 5; перед ним работает RF-плита с четырьмя патч-антеннами.

Эта сцена требует от железа гораздо большего, чем четыре параллельных приёмника. Волна приходит к антеннам в чуть разные моменты, и каждый тракт видит собственные I/Q-отсчёты. Если известны расстояния между антеннами и сохранена взаимная фаза каналов, из этих малых сдвигов можно оценить угол прихода. Плата превращает их в пространственную карту, а Pi совмещает её с видеокадром. Именно поэтому такой прибор ближе к маленькой антенной решётке, чем к SDR с четырьмя независимыми входами.

В архитектуре QuadRF четыре полнодуплексных RF-тракта заявлены для диапазона 4.9–6.0 ГГц с полосой до 40 МГц на антенну. ECP5 LFE5U-45F принимает на себя первичную цифровую обработку, а поток I/Q уходит в Raspberry Pi 5 по двум плоским FFC-линиям, использующим CSI-2 для приёма и DSI для передачи. Такой выбор убирает USB из критического тракта: плата обращается с Pi почти как с камерой и дисплеем, хотя несёт радиоданные в обе стороны.

Самая интересная часть проекта скрыта в борьбе за общий момент времени. Документация описывает внешнюю синхронизацию, цифровую компенсацию задержек ресемплингом, фазовый поворот и каскадное сложение данных от нескольких плиток. Для калибровки геометрии разработчик предлагает провести когерентный CW-маяк перед решёткой на расстоянии 1–3 м и восстановить траекторию EKF. Так несколько компактных модулей можно собирать в более крупную апертуру, сохраняя смысл фазовых измерений.

В RF-тракте компромиссы видны буквально на опубликованных спектрах. Scale RF отмечает утечку LO, зеркальную составляющую от ошибки квадратуры и побочные линии около 580 кГц, связанные с DC/DC-преобразователями. Значит, «радиокамера» опирается на активную цифровую коррекцию и калибровку, а не на идеальную симметрию дискретных аналоговых каналов. Многолучёвость в помещении, температурный дрейф и несовпадение фазовых характеристик антенн способны сместить пятно или создать ложные направления.

Независимый hands-on подтверждает сам эффект с Wi‑Fi и дроном, однако пока не даёт метрологической картины: нет опубликованных измерений угловой ошибки, стабильности межканальной фазы, задержки либо частоты обновления. Заявленные Scale RF 30 кадров/с, задержка RF-to-software менее 10 мс и ряд параметров приёмника остаются характеристиками производителя. Тем не менее устройство уже показывает красивую инженерную смену интерфейса: спектрограмму можно привязать к пространству перед антенной, если четыре радиоканала научились достаточно долго смотреть в одну фазовую точку.

Источники и проверка
Scale RF, техническая документация: https://scalerf.com/docs/
Репозиторий проекта ScaleRF/QuadRF: https://github.com/ScaleRF/QuadRF
Jeff Geerling, практический обзор предсерийного устройства: https://www.jeffgeerling.com/blog/2026/quadrf-can-spot-drones-and-see-wifi-through-my-wall/
Hackaday, анонс проекта от 20 июня 2026 года: https://hackaday.com/2026/06/20/seeing-the-world-in-radio-waves-with-the-quadrf/
Crowd Supply, страница предзаказа: https://www.crowdsupply.com/scale-rf/quadrf