Радиочастота - Radio frequency

Радиочастота ( RF ) - это частота колебаний переменного электрического тока или напряжения или магнитного , электрического или электромагнитного поля или механической системы в диапазоне частот от примерноОт 20  кГц до около300  ГГц . Это примерно между верхним пределом звуковых частот и нижним пределом инфракрасных частот; это частоты, на которых энергия колеблющегося тока может излучаться от проводника в космос в виде радиоволн . В разных источниках указываются разные верхние и нижние границы частотного диапазона.

Электрический ток

Электрические токи, которые колеблются на радиочастотах ( токи RF ), обладают особыми свойствами, которые не присущи постоянному току или сверхнизкочастотному переменному току, используемому для распределения электроэнергии .

  • Энергия радиочастотных токов в проводниках может излучаться в космос в виде электромагнитных волн ( радиоволн ). Это основа радиотехники .
  • Радиочастотный ток не проникает глубоко в электрические проводники, а имеет тенденцию течь по их поверхностям; это известно как скин-эффект .
  • РЧ-токи, приложенные к телу, часто не вызывают болезненных ощущений и мышечных сокращений при поражении электрическим током, которые вызывают токи более низкой частоты. Это связано с тем, что ток слишком быстро меняет направление, чтобы вызвать деполяризацию нервных оболочек. Однако это не означает, что радиочастотные токи безвредны; они могут вызвать внутренние травмы, а также серьезные поверхностные ожоги, называемые радиочастотными ожогами .
  • Радиочастотный ток может легко ионизировать воздух, создавая в нем проводящий путь. Это свойство используется «высокочастотными» устройствами, используемыми при электродуговой сварке , в которых используются токи с более высокими частотами, чем при распределении мощности.
  • Еще одно свойство - это способность казаться протекающими через пути, содержащие изолирующий материал, например диэлектрический изолятор конденсатора . Это связано с тем, что емкостное реактивное сопротивление в цепи уменьшается с увеличением частоты.
  • Напротив, радиочастотный ток может быть заблокирован катушкой провода или даже одним витком или изгибом провода. Это связано с тем, что индуктивное реактивное сопротивление цепи увеличивается с увеличением частоты.
  • При передаче по обычному электрическому кабелю высокочастотный ток имеет тенденцию отражаться от разрывов в кабеле, таких как разъемы, и проходить обратно по кабелю к источнику, вызывая состояние, называемое стоячими волнами . Радиочастотный ток может эффективно передаваться по линиям передачи, таким как коаксиальные кабели .

Полосы частот

Радиочастотного спектра частот разделяется на полосы с обычными названиями , назначенными Международным союзом электросвязи (МСЭ):

Частотный
диапазон

Диапазон длин волн
Обозначение ITU Диапазоны IEEE
Полное имя Сокращенное название
Ниже 3 Гц > 10 5  км Чрезвычайно низкая частота TLF N / A
3–30 Гц 10 5 –10 4  км Чрезвычайно низкая частота ELF N / A
30–300 Гц 10 4 -10 3  км Сверхнизкая частота SLF N / A
300–3000 Гц 10 3 –100 км Ультра низкая частота УНЧ N / A
3–30 кГц 100–10 км Очень низкая частота VLF N / A
30–300 кГц 10–1 км Низкая частота LF N / A
300 кГц - 3 МГц 1 км - 100 м Средняя частота MF N / A
3–30 МГц 100–10 м Высокая частота ВЧ ВЧ
30–300 МГц 10–1 м Очень высокая частота УКВ УКВ
300 МГц - 3 ГГц 1 м - 10 см Сверхвысокая частота УВЧ УВЧ , Л , С
3–30 ГГц 10–1 см Сверхвысокая частота СВЧ S , C , X , Ку , K , Ка
30–300 ГГц 1 см - 1 мм Чрезвычайно высокая частота EHF Ка , В , Вт , мм
300 ГГц - 3 ТГц 1 мм - 0,1 мм Чрезвычайно высокая частота THF N / A

Частоты 1 ГГц и выше обычно называются микроволнами , а частоты 30 ГГц и выше называются миллиметровыми волнами . Более подробные обозначения диапазонов даются стандартными буквенными обозначениями частот IEEE и обозначениями частот ЕС / НАТО.

Приложения

Связь

Радиочастоты используются в устройствах связи, таких как передатчики , приемники , компьютеры , телевизоры и мобильные телефоны , и это лишь некоторые из них. Радиочастоты также применяются в системах несущего тока , включая телефонную связь и цепи управления. МОП интегральная схема является технология позади текущего распространения радиочастотных беспроводных телекоммуникационных устройств , таких как мобильные телефоны .

Медицина

Радиочастотная (РЧ) энергия в форме излучаемых волн или электрических токов использовалась в медицинских процедурах более 75 лет, как правило, для малоинвазивных операций с использованием радиочастотной абляции, включая лечение апноэ во сне .

Измерение

Испытательное оборудование для радиочастот может включать стандартные приборы на нижнем конце диапазона, но на более высоких частотах испытательное оборудование становится более специализированным.

Механические колебания

Хотя RF обычно относится к электрическим колебаниям, механические радиочастотные системы не редкость: см. Механический фильтр и RF MEMS .

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки