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
- Амплитудная модуляция (AM)
- Полоса пропускания (обработка сигнала)
- Электромагнитная интерференция
- Электромагнитное излучение
- Электромагнитный спектр
- Измерение ЭДС
- Распределение частот
- Частотная модуляция (FM)
- Пластиковая сварка
- Импульсная терапия электромагнитным полем
- Управление спектром