Электромагнитные частоты в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц.
Радиочастота ( RF ) — это скорость колебаний переменного электрического тока или напряжения , либо магнитного , электрического или электромагнитного поля или механической системы в диапазоне частот [1] от околоот 20 кГц до около300 ГГц . Это примерно между верхним пределом звуковых частот и нижним пределом инфракрасных частот, а также охватывает микроволновый диапазон, хотя другие определения рассматривают микроволны как отдельный диапазон от радиочастот. [2] [3] Это частоты, на которых энергия колеблющегося тока может излучаться из проводника в пространство в виде радиоволн , поэтому они используются, среди прочего, в радиотехнологиях . В разных источниках указаны разные верхняя и нижняя границы диапазона частот.
Электрический ток
Электрические токи , колеблющиеся на радиочастотах ( РЧ токи ), обладают особыми свойствами, не присущими постоянному току или переменному току более низкой звуковой частоты , например, ток частотой 50 или 60 Гц, используемый при распределении электроэнергии .
- Энергия радиочастотных токов в проводниках может излучаться в пространство в виде электромагнитных волн ( радиоволн ). Это основа радиотехники .
- РЧ ток не проникает глубоко в электрические проводники, а стремится течь по их поверхности; это известно как скин-эффект .
- Радиочастотные токи, воздействующие на тело, часто не вызывают болезненных ощущений и мышечных сокращений, вызванных электрическим током , которые вызывают токи более низкой частоты. [4] [5] Это происходит потому, что ток меняет направление слишком быстро, чтобы вызвать деполяризацию нервных мембран. Однако это не означает, что радиочастотные токи безвредны; они могут вызвать внутренние повреждения, а также серьезные поверхностные ожоги, называемые радиочастотными ожогами .
- Радиочастотный ток может легко ионизировать воздух, создавая в нем токопроводящий путь. Это свойство используется в «высокочастотных» устройствах, используемых при электродуговой сварке , которые используют токи более высоких частот, чем те, которые используются для распределения энергии.
- Еще одним свойством является способность течь по путям, содержащим 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 сопротивление цепи увеличивается с увеличением частоты.
- При прохождении по обычному электрическому кабелю радиочастотный ток имеет тенденцию отражаться от разрывов в кабеле, таких как разъемы, и перемещаться обратно по кабелю к источнику, вызывая состояние, называемое стоячими волнами . Радиочастотный ток может эффективно передаваться по линиям передачи , таким как коаксиальные кабели .
Полосы частот
Радиоспектр частот разделен на полосы с условными названиями, обозначенными Международным союзом электросвязи (ITU):
Частоты 1 ГГц и выше принято называть СВЧ [8] , а частоты 30 ГГц и выше — миллиметровыми волнами . Более подробные обозначения полос даны стандартными буквенными обозначениями частот IEEE [6] и обозначениями частот ЕС/НАТО. [9]
Приложения
Коммуникации
Радиочастоты используются в устройствах связи, таких как передатчики , приемники , компьютеры , телевизоры и мобильные телефоны , и это лишь некоторые из них. [1] Радиочастоты также применяются в системах несущего тока , включая телефонию и схемы управления. Интегральная схема МОП – это технология, лежащая в основе современного распространения радиочастотных беспроводных телекоммуникационных устройств, таких как мобильные телефоны .
Лекарство
Медицинские применения радиочастотной (РЧ) энергии в форме электромагнитных волн ( радиоволн ) или электрических токов существуют уже более 125 лет [10] и в настоящее время включают диатермию , гипертермическое лечение рака, электрохирургические скальпели, используемые для разрезов и прижигание при операциях и радиочастотная абляция . [11] Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует радиочастотные поля для создания изображений человеческого тела. [12]
Измерение
Испытательное оборудование для радиочастот может включать стандартные инструменты в нижней части диапазона, но на более высоких частотах испытательное оборудование становится более специализированным. [13] [ нужна ссылка ] [14]
Механические колебания
Хотя RF обычно относится к электрическим колебаниям, механические RF-системы не являются редкостью: см. Механический фильтр и RF MEMS .
Смотрите также
Рекомендации
- ^ аб Джессика Скарпати. «Что такое радиочастота (РЧ, рф)?». Поиск в сети . Проверено 29 января 2021 г.
- ^ «Дж. А. Флеминг, Принципы электроволновой телеграфии и телефонии, Лондон: Longmans, Green & Co., 1919, стр. 364». 1919.
- ^ А. А. Гирарди, Курс радиофизики , 2-е изд. Нью-Йорк: Книги Райнхарта, 1932, стр. 249
- ^ Кертис, Томас Стэнли (1916). Высокочастотная аппаратура: ее конструкция и практическое применение. США: Компания Everyday Mechanics. стр. 6.
Боль при электрошоке.
- ^ Мини, CJ (2005). Принципы ухода за хирургическими пациентами (2-е изд.). Новые книги Африки. п. 136. ИСБН 9781869280055.
- ^ ab IEEE Std 521-2002 Стандартные буквенные обозначения для диапазонов радиолокационных частот. Архивировано 21 декабря 2013 г. в Wayback Machine , Институт инженеров по электротехнике и электронике , 2002 г. (Удобная копия в National Academies Press.)
- ^ Джеффри С. Бизли; Гэри М. Миллер (2008). Современные электронные коммуникации (9-е изд.). стр. 4–5. ISBN 978-0132251136.
- ^ Кумар, Санджай; Шукла, Саураб (2014). Концепции и приложения микроволновой техники. PHI Learning Pvt. ООО с. 3. ISBN 978-8120349353.
- ^ Леонид А. Белов; Сергей М. Смольский; Виктор Н. Кочемасов (2012). Справочник по компонентам радиочастотного, микроволнового и миллиметрового диапазона. Артех Хаус. стр. 27–28. ISBN 978-1-60807-209-5.
- ^ Руи Дж. Сунг и Майкл Р. Лауэр (2000). Фундаментальные подходы к лечению нарушений сердечного ритма. Спрингер. п. 153. ИСБН 978-0-7923-6559-4. Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 г.
- ^ Мелвин А. Шиффман; Сид Дж. Миррафати; Сэмюэл М. Лам; Челсо Дж. Куто (2007). Упрощенное омоложение лица. Спрингер. п. 157. ИСБН 978-3-540-71096-7.
- ^ Бетге, К. (27 апреля 2004 г.). Медицинские применения ядерной физики. Springer Science & Business Media. ISBN 9783540208051. Архивировано из оригинала 01 мая 2018 г.
- ^ «Генератор радиочастотных сигналов »Заметки по электронике» . www.electronics-notes.com . Проверено 29 января 2021 г.
- ^ Сиамак Гадими (2021), Измерьте входную мощность ИУ с помощью направленного ответвителя и датчика мощности , EDN
Внешние ссылки
- Аспекты аналоговых сигналов, радиочастот и электромагнитной совместимости при проектировании печатных плат (PWB)
- Определение диапазонов частот (VLF, ELF… и т. д.) Домашняя страница IK1QFK (vlf.it)
- Радио, световые и звуковые волны, преобразование длины волны и частоты. Архивировано 11 марта 2012 г. в Wayback Machine.
- Глоссарий RF-терминов. Архивировано 20 августа 2008 г. на Wayback Machine.