Радиочастота
Электромагнитные частоты в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц

Радиочастота ( РЧ ) — это частота колебаний переменного электрического тока или напряжения , или магнитного , электрического или электромагнитного поля или механической системы в диапазоне частот [1] от примерноот 20  кГц до около300  ГГц . Это примерно между верхним пределом звуковых частот и нижним пределом инфракрасных частот, а также охватывает микроволновый диапазон. Это частоты, на которых энергия колеблющегося тока может излучаться проводником в космос в виде радиоволн , поэтому они используются в радиотехнике , среди прочего. Разные источники указывают разные верхние и нижние границы для частотного диапазона.

Электрический ток

Электрические токи , которые колеблются на радиочастотах ( токи РЧ ), обладают особыми свойствами, которыми не обладает постоянный ток или переменный ток с более низкой звуковой частотой , например ток частотой 50 или 60 Гц, используемый в распределении электроэнергии .

  • Энергия от радиочастотных токов в проводниках может излучаться в пространство в виде электромагнитных волн ( радиоволн ). [2] Это основа радиотехнологий .
  • Радиочастотный ток не проникает глубоко в электрические проводники, а имеет тенденцию течь вдоль их поверхности; это известно как скин-эффект .
  • Радиочастотные токи, применяемые к телу, часто не вызывают болезненных ощущений и мышечных сокращений от электрического удара , которые вызывают низкочастотные токи. [3] [4] Это происходит потому, что ток слишком быстро меняет направление, чтобы вызвать деполяризацию нервных мембран. Однако это не означает, что радиочастотные токи безвредны; они могут вызывать внутренние повреждения, а также серьезные поверхностные ожоги, называемые радиочастотными ожогами .
  • Радиочастотный ток может ионизировать воздух, создавая в нем проводящий путь. Это свойство используется в «высокочастотных» устройствах, используемых в дуговой электросварке , которые используют токи на более высоких частотах, чем используемые в распределении мощности.
  • Другое свойство — это способность казаться протекающим через пути, содержащие изолирующий материал, например, диэлектрический изолятор конденсатора . Это происходит потому, что емкостное сопротивление в цепи уменьшается с ростом частоты.
  • Напротив, ток RF может быть заблокирован катушкой провода или даже одним витком или изгибом провода. Это происходит потому, что индуктивное сопротивление цепи увеличивается с ростом частоты.
  • При передаче 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 .

Диапазоны частот

Спектр радиочастот делится на полосы, имеющие условные названия, присвоенные Международным союзом электросвязи (МСЭ):


Диапазон частот
Диапазон длин волн		Обозначение МСЭДиапазоны IEEE [5]
Полное имяАббревиатура [6]
Ниже 3 Гц>10 5  км—
3–30 Гц10 5 –10 4  кмКрайне низкая частотаЭЛЬФ—
30–300 Гц10 4 –10 3  кмСверхнизкая частотаСЛФ—
300–3000 Гц10 3 –100 кмСверхнизкая частотаУЛФ—
3–30 кГц100–10 кмОчень низкая частотаОНФ—
30–300 кГц10–1 кмНизкая частотаЛФ—
300 кГц – 3 МГц1 км – 100 мСредняя частотаМФ—
3–30 МГц100–10 мВысокая частотаВЧВЧ
30–300 МГц10–1 мОчень высокая частотаУКВУКВ
300 МГц – 3 ГГц1 м – 100 ммСверхвысокая частотаУВЧУВЧ , Л , С
3–30 ГГц100–10 ммСверхвысокая частотаШФС , С , Х , Ку , К , Ка
30–300 ГГц10–1 ммЧрезвычайно высокая частотаКВЧКа , В , Вт , мм
300 ГГц – 3 ТГц1 мм – 0,1 ммЧрезвычайно высокая частотаТГФ—
Распределение радиочастотного спектра в Канаде
Международный союз электросвязи (МСЭ)


Частоты 1 ГГц и выше традиционно называются микроволновыми , [7] в то время как частоты 30 ГГц и выше обозначаются как миллиметровые волны . Более подробные обозначения диапазонов даны стандартными буквенными обозначениями частот диапазонов IEEE [5] и обозначениями частот ЕС/НАТО. [8]

Приложения

Коммуникации

Радиочастоты используются в таких устройствах связи, 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 беспроводных радиочастотных телекоммуникационных устройств , таких как мобильные телефоны .

Лекарство

Медицинское применение радиочастотной (РЧ) энергии в форме электромагнитных волн ( радиоволн ) или электрических токов существует уже более 125 лет [9] и в настоящее время включает диатермию , гипертермическое лечение рака, электрохирургические скальпели, используемые для разрезания и прижигания во время операций, а также радиочастотную абляцию . [10] Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует радиочастотные поля для создания изображений человеческого тела. [11]

Оборудование для нехирургического снижения веса

Радиочастотная или радиочастотная энергия также используется в устройствах, которые рекламируются как устройства для снижения веса и удаления жира. Возможные эффекты, которые радиочастота может оказывать на организм и может ли радиочастота приводить к уменьшению жира, требуют дальнейшего изучения. В настоящее время существуют такие устройства, как trusculpt ID, Venus Bliss и многие другие, использующие этот тип энергии вместе с теплом для воздействия на жировые отложения в определенных областях тела. При этом существует ограниченное количество исследований эффективности этих устройств.

Измерение

Испытательная аппаратура для радиочастот может включать стандартные приборы на нижнем конце диапазона, но на более высоких частотах испытательное оборудование становится более специализированным. [12] [ необходима цитата ] [13]

Механические колебания

Хотя под радиочастотами обычно подразумевают электрические колебания, механические радиочастотные системы не являются редкостью: см. механический фильтр и радиочастотные МЭМС .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Джессика Скарпати. "Что такое радиочастота (РЧ, rf)?". SearchNetworking . Получено 29 января 2021 г. .
  2. ^ Служба, Стандарты полетов США (1976). Механика планера и силовой установки: Справочник по планеру. Министерство транспорта, Федеральное управление гражданской авиации, Служба стандартов полетов. стр. 520.
  3. ^ Кертис, Томас Стэнли (1916). Высокочастотный аппарат: его конструкция и практическое применение. США: Everyday Mechanics Company. стр. 6. боль от электрошока.
  4. ^ Mieny, CJ (2005). Принципы ухода за хирургическими пациентами (2-е изд.). New Africa Books. стр. 136. ISBN 9781869280055.
  5. ^ ab IEEE Std 521-2002 Стандартные буквенные обозначения для диапазонов частот радаров, Институт инженеров по электротехнике и электронике , 2002. (Удобная копия в National Academies Press.)
  6. ^ Джеффри С. Бисли; Гэри М. Миллер (2008). Современные электронные коммуникации (9-е изд.). С.  4–5 . ISBN 978-0132251136.
  7. ^ Кумар, Санджай; Шукла, Саурабх (2014). Концепции и применение микроволновой техники. PHI Learning Pvt. Ltd. стр. 3. ISBN 978-8120349353.
  8. ^ Леонид А. Белов; Сергей М. Смольский; Виктор Н. Кочемасов (2012). Справочник по радиочастотным, микроволновым и миллиметровым компонентам. Artech House. С.  27–28 . ISBN 978-1-60807-209-5.
  9. ^ Ruey J. Sung & Michael R. Lauer (2000). Фундаментальные подходы к лечению сердечных аритмий. Springer. стр. 153. ISBN 978-0-7923-6559-4. Архивировано из оригинала 2015-09-05.
  10. ^ Мелвин А. Шиффман; Сид Дж. Миррафати; Сэмюэл М. Лам; Челсо Г. Куэте (2007). Упрощенное омоложение лица. Springer. стр. 157. ISBN 978-3-540-71096-7.
  11. ^ Бетге, К. (2004-04-27). Медицинское применение ядерной физики. Springer Science & Business Media. ISBN 9783540208051. Архивировано из оригинала 2018-05-01.
  12. ^ «Генератор радиочастотных сигналов RF » Electronics Notes». www.electronics-notes.com . Получено 29 января 2021 г. .
  13. ^ Сиамак Гадими (2021), Измерение входной мощности тестируемого устройства с использованием направленного ответвителя и датчика мощности , EDN
  • Аналоговые, радиочастотные и электромагнитные факторы при проектировании печатных плат (PWB)
  • Определение диапазонов частот (ОНЧ, СНЧ ... и т.д.) Домашняя страница IK1QFK (vlf.it)
  • Радио, световые и звуковые волны, преобразование длины волны в частоту. Архивировано 11.03.2012 на Wayback Machine.
  • Глоссарий терминов RF Архивировано 20 августа 2008 г. на Wayback Machine
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Radio_frequency&oldid=1267966951"