用無線電波「看見」世界：QuadRF 四通道相位相干SDR開發專案
QuadRF 是一款四通道相位相干軟體定義無線電（SDR）開發板，結合 Raspberry Pi 5，可在 4.9 至 6.0 GHz 頻段進行無線電方向偵測，並以每秒 30 幀的「RF 攝影機」模式即時視覺化訊號來源。專案已在 GitHub 開源，並成功追蹤飛行中無人機上的兩個無線電發射器。
文章重點
- QuadRF 是首款同時具備發射與接收功能的開源四通道相位相干 SDR，已於 GitHub 公開原始碼。
- RF 主板搭載 Lattice ECP5 FPGA，支援 4.9–6.0 GHz 頻段，透過 MIPI 排線連接 Raspberry Pi 5 進行高速資料處理。
- 「RF 攝影機」模式以 30 fps 掃描頻段，可將無線電訊號方向即時疊加於攝影機畫面，成功識別飛行中無人機的兩個發射器。
- 多片 QuadRF 可以網格方式串接，組成更大規模的相控陣列，擴展偵測範圍與精度。
- 部分發射功能的應用可能涉及武器出口管制法規，開發者使用前需確認當地相關規定。
用無線電波「看見」世界：QuadRF 四通道相位相干 SDR
無線電方向偵測（Radio Direction Finding，RDF）的基本原理並不難理解——測量不同天線之間的相位差，再從中計算訊號到達角——然而，真正能實現這項功能的無線電硬體，長期以來對一般開發者和愛好者而言難以取得。QuadRF 專案正是為了打破這道門檻而生，透過打造一款相位相干四通道 SDR，讓無線電方向映射變得唾手可得（GitHub 儲存庫）。
硬體架構：雙板設計搭配 Raspberry Pi 5
QuadRF 採用雙板架構：一塊負責接收與前處理無線電訊號的 RF 主板，以及一片用於進階運算的 Raspberry Pi 5。
RF 主板搭載四組貼片天線（patch antenna），每組天線均可在 4.9 GHz 至 6.0 GHz 頻段進行發射或接收，並支援可切換的右旋或左旋圓極化（RHCP/LHCP）。板載運算核心採用 Lattice ECP5 FPGA，透過兩條 MIPI 排線連接至 Raspberry Pi 的攝影機與顯示器介面，實現高速資料交換。經 Pi 進一步處理後，資料可透過乙太網路或 Wi-Fi 對外傳輸。
此外，多片 QuadRF 板可以網格方式互相串接，組成更大規模的相控陣列（Phased Array），擴展應用彈性。
軟體亮點：RF 攝影機每秒 30 幀即時視覺化
QuadRF 的真正實力體現在軟體層面。除了與 GNU Radio 等主流 SDR 軟體相容之外，開發團隊也自行開發了數款專屬程式，其中最令人印象深刻的是「RF 攝影機」模式。
這項功能可在 30 fps 的速率下持續掃描整個支援頻段，追蹤偵測到的訊號來源方向，並將結果呈現於空間散佈圖上。當此圖層疊加在普通攝影機畫面時，使用者便能直觀「看見」電子設備發出的無線電訊號。
開發者以此功能實際追蹤了一架飛行中的無人機，甚至成功辨別出無人機上的兩個獨立無線電發射器，展現出相當精細的訊號解析能力。
值得注意的法規問題
儘管 QuadRF 在技術上令人眼睛一亮，但這並非我們首次見到多天線 SDR 方案——不過，QuadRF 是目前首款同時具備發射能力的開源多天線 SDR 硬體，這點相當關鍵。
開發者與研究人員在使用此類硬體時務必謹慎，部分應用情境可能涉及武器出口管制法規，使用前應確認當地相關規定。
感謝 [Swake] 提供本文線索！
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本文由 LAETimes 編輯部審核發佈 ·
