Rádiová frekvence - Radio frequency - Wikipedia

Tento článek je o generické oscilaci. Informace o záření viz rádiová vlna. Spektrum viz rádiové spektrum. Informace o elektronice viz vysokofrekvenční inženýrství.
„RF“ přesměrování zde. Pro další použití viz RF (disambiguation).

Rádiová frekvence (RF) je kmitání sazba střídavý elektrický proud nebo Napětí nebo a magnetický, elektrické nebo elektromagnetické pole nebo mechanický systém v frekvence rozsah od kolem 20 kHz do okolí 300 GHz. To je zhruba mezi horní hranicí zvukové frekvence a spodní hranice infračervený frekvence;[1][2] to jsou frekvence, při kterých může energie z oscilačního proudu vyzařovat z vodiče do prostoru jako rádiové vlny. Různé zdroje určují různé horní a dolní meze frekvenčního rozsahu.

Elektrický proud

Elektrické proudy které kmitají na rádiových frekvencích (RF proudy) mají speciální vlastnosti, které nesdílí stejnosměrný proud nebo střídavý proud nižších frekvencí.

  • Energie z vysokofrekvenčních proudů ve vodičích může vyzařovat do prostoru jako elektromagnetické vlny (rádiové vlny ). To je základ rádio technologie.
  • Vysokofrekvenční proud neproniká hluboko do elektrických vodičů, ale má tendenci protékat po jejich površích; toto je známé jako kožní efekt.
  • RF proudy aplikované na tělo často nezpůsobují bolestivý pocit a svalovou kontrakci elektrický šok které produkují nízkofrekvenční proudy.[3][4] Je to proto, že proud mění směr příliš rychle, aby se spustil depolarizace nervových membrán. To však neznamená, že vysokofrekvenční proudy jsou neškodné; mohou způsobit vnitřní zranění i vážné povrchové popáleniny RF hoří.
  • Vysokofrekvenční proud může snadno ionizovat vzduch, který přes něj vytváří vodivou cestu. Tuto vlastnost využívají „vysokofrekvenční“ jednotky používané v elektrických zařízeních obloukové svařování, které používají proudy na vyšších frekvencích než distribuce energie.
  • Další vlastností je schopnost zdánlivě protékat cestami, které obsahují izolační materiál, jako je dielektrikum izolátor a kondenzátor. To je proto, že kapacitní reaktance v obvodu klesá s rostoucí frekvencí.
  • Naproti tomu může být vysokofrekvenční proud blokován cívkou drátu nebo dokonce jediným otočením nebo ohybem drátu. Je to proto, že indukční reaktance obvodu se zvyšuje s rostoucí frekvencí.
  • Když je veden běžným elektrickým kabelem, má vysokofrekvenční proud tendenci odrážet se od diskontinuit v kabelu, jako jsou konektory, a cestovat zpět dolů po kabelu směrem ke zdroji, což způsobuje stav zvaný stojaté vlny. Vysokofrekvenční proud může být přenášen efektivně přenosové linky jako koaxiální kabely.

Frekvenční pásma

Hlavní článek: Rádiové spektrum

The rádiové spektrum kmitočtů je rozděleno do pásem s konvenčními názvy označenými Mezinárodní telekomunikační unie (ITU):

Frekvence
rozsah		Vlnová délka
rozsah		ITU označeníPásma IEEE[5]
Celé jménoZkratka[6]
Pod 3 Hz>105 kmMimořádně nízká frekvence[7]TLFN / A
3–30 Hz105–104 kmExtrémně nízká frekvenceELFN / A
30–300 Hz104–103 kmSuper nízká frekvenceSLFN / A
300–3000 Hz103–100 kmUltra nízká frekvenceULFN / A
3–30 kHz100–10 kmVelmi nízká frekvenceVLFN / A
30–300 kHz10–1 kmNízká frekvenceLFN / A
300 kHz - 3 MHz1 km - 100 mStřední frekvenceMFN / A
3–30 MHz100–10 mVysoká frekvenceHFHF
30–300 MHz10–1 mVelmi vysoká frekvenceVHFVHF
300 MHz - 3 GHz1 m - 10 cmUltra vysoká frekvenceUHFUHF, L, S
3–30 GHz10–1 cmSuper vysoká frekvenceSHFS, C, X, Ku, K., Ka
30–300 GHz1 cm - 1 mmExtrémně vysoká frekvenceEHFKa, PROTI, Ž, mm
300 GHz - 3 THz1 mm - 0,1 mmMimořádně vysoká frekvenceTHFN / A

Frekvence 1 GHz a vyšší se běžně nazývají mikrovlnná trouba,[8] zatímco jsou uvedeny frekvence 30 GHz a vyšší milimetrová vlna.Detailnější označení pásem jsou dány normou IEEE označení kmitočtového pásma[5] a označení kmitočtů EU / NATO.[9]

Aplikace

komunikace

Rádiové frekvence se používají v komunikačních zařízeních, jako jsou vysílače, přijímače, počítače, televize, a mobilní telefony, abychom jmenovali alespoň některé. Rádiové frekvence se také používají v nosný proud systémy včetně telefonie a řídicí obvody. The Integrovaný obvod MOS je technologie za současným šířením rádiové frekvence bezdrátový telekomunikace zařízení jako mobily.

Lék

Hlavní článek: Lékařské aplikace rádiové frekvence

Vysokofrekvenční energie (RF) ve formě vyzařujících vln nebo elektrických proudů se v lékařství používá již více než 75 let,[10] obecně pro použití minimálně invazivních operací radiofrekvenční ablace včetně léčby spánková apnoe.[11]

Měření

Zkušební zařízení pro rádiové frekvence může zahrnovat standardní přístroje na spodním konci rozsahu, ale při vyšších frekvencích se zkušební zařízení stává specializovanějším.[Citace je zapotřebí ]

Mechanické kmity

Zatímco RF obvykle odkazuje na elektrické oscilace, mechanické RF systémy nejsou neobvyklé: viz mechanický filtr a RF MEMS.

Viz také

Reference

  1. ^ J. A. Fleming, Principy elektrické vlny telegrafie a telefonování, London: Longmans, Green & Co., 1919, str. 364
  2. ^ A. A. Ghirardi, Kurz rádiové fyziky, 2. vyd. New York: Rinehart Books, 1932, str. 249
  3. ^ Curtis, Thomas Stanley (1916). Vysokofrekvenční zařízení: jeho konstrukce a praktické použití. USA: Everyday Mechanics Company. str.6. bolest elektrickým proudem.
  4. ^ Mieny, C. J. (2005). Zásady chirurgické péče o pacienta (2. vyd.). New Africa Books. p. 136. ISBN  9781869280055.
  5. ^ A b IEEE Std 521-2002 Standardní označení písmen pro radarová pásma Archivováno 2013-12-21 na Wayback Machine, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2002. (Pohodlná kopie na National Academies Press.)
  6. ^ Jeffrey S. Beasley; Gary M. Miller (2008). Moderní elektronická komunikace (9. vydání). s. 4–5. ISBN  978-0132251136.
  7. ^ Mimořádně nízká frekvence (TLF) (elektromagnetické záření, frekvence pod 3 Hz)
  8. ^ Kumar, Sanjay; Shukla, Saurabh (2014). Koncepty a aplikace mikrovlnného inženýrství. PHI Learning Pvt. Ltd. str. 3. ISBN  978-8120349353.
  9. ^ Leonid A. Belov; Sergey M. Smolskiy; Victor N. Kochemasov (2012). Příručka pro vysokofrekvenční, mikrovlnné a milimetrové komponenty. Artech House. 27–28. ISBN  978-1-60807-209-5.
  10. ^ Ruey J. Sung a Michael R. Lauer (2000). Základní přístupy k léčbě srdečních arytmií. Springer. p. 153. ISBN  978-0-7923-6559-4. Archivováno z původního dne 2015-09-05.
  11. ^ Melvin A. Shiffman; Sid J. Mirrafati; Samuel M. Lam; Chelso G. Cueteaux (2007). Zjednodušené omlazení obličeje. Springer. p. 157. ISBN  978-3-540-71096-7.

externí odkazy