Радиочастота
Радиочастота ( RF ) — это колебаний скорость переменного электрического тока или напряжения , магнитного , электрического или электромагнитного поля или механической системы на частоте. [1] Диапазон частот от 20 кГц до 300 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 в радиотехнологиях , среди прочего, . В разных источниках указаны разные верхняя и нижняя границы диапазона частот.
Электрический ток
[ редактировать ]Электрические токи , колеблющиеся на радиочастотах ( РЧ токи ), обладают особыми свойствами, не свойственными постоянному току или более низкой звуковой частоты переменному току , 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 изолятор конденсатора диэлектрический . 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
[ редактировать ]Радиоспектр Международным частот разделен на полосы с условными названиями, обозначенными союзом электросвязи (ITU):
Частота
диапазонДлина волны
диапазонИТ- обозначение IEEE-диапазоны [6] Полное имя Аббревиатура [7] Ниже 3 Гц >10 5 км — 3–30 Гц 10 5 –10 4 км Чрезвычайно низкая частота ЭЛЬФ — 30–300 Гц 10 4 –10 3 км Супер низкая частота СЛФ — 300–3000 Гц 10 3 –100 км Ультранизкая частота УНЧ — 3–30 кГц 100–10 км Очень низкая частота ОНЧ — 30–300 кГц 10–1 км Низкая частота НЧ — 300 кГц – 3 МГц 1 км – 100 м Средняя частота МФ — 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 – 100 мм Сверхвысокая частота УВЧ УВЧ , Л , С 3–30 ГГц 100–10 мм Супер высокая частота СВЧ С , С , Икс , Ку , К , Ка 30–300 ГГц 10–1 мм Чрезвычайно высокая частота ЕГФ В , , Вт , мм 300 ГГц – 3 ТГц 1 мм – 0,1 мм Невероятно высокая частота ТГФ —
Частоты 1 ГГц и выше условно называют СВЧ . [8] тогда как частоты 30 ГГц и выше обозначаются миллиметровыми волнами . Более подробные обозначения полос даны стандартными IEEE. буквенными обозначениями полос [6] и обозначения частот ЕС/НАТО. [9]
Приложения
[ редактировать ]Связь
[ редактировать ]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
[ редактировать ]Медицинские применения радиочастотной (РЧ) энергии в форме электромагнитных волн ( радиоволн ) или электрических токов существуют уже более 125 лет. [10] и теперь включают диатермию , гипертермическое лечение рака, электрохирургические скальпели, используемые для разрезов и прижиганий во время операций, и радиочастотную абляцию . [11] Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует радиочастотные поля для создания изображений человеческого тела. [12]
Аппараты для безоперационного снижения веса
[ редактировать ]Радиочастота или радиочастотная энергия также используется в устройствах, рекламируемых для похудения и удаления жира. Возможные последствия радиочастотного воздействия на организм, а также то, может ли радиочастотное воздействие привести к снижению жира, требует дальнейшего изучения. В настоящее время существуют такие устройства, как trusculpt ID , Venus Bliss и многие другие, которые используют этот тип энергии наряду с теплом для воздействия на жировые карманы в определенных областях тела. При этом исследования эффективности этих устройств ограничены.
Измерение
[ редактировать ]Испытательное оборудование для радиочастот может включать стандартные инструменты в нижнем конце диапазона, но на более высоких частотах испытательное оборудование становится более специализированным. [13] [ нужна ссылка ] [14]
Механические колебания
[ редактировать ]Хотя RF обычно относится к электрическим колебаниям, механические RF-системы не являются редкостью: см. Механический фильтр и RF MEMS .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Джессика Скарпати. «Что такое радиочастота (РЧ, рф)?» . Поиск в сети . Проверено 29 января 2021 г.
- ^ «Дж. А. Флеминг, Принципы электрической волновой 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 от поражения электрическим током.
- ^ Мини, CJ (2005). Принципы ухода за хирургическими пациентами (2-е изд.). Новые книги Африки. п. 136. ИСБН 9781869280055 .
- ^ Jump up to: а б IEEE Std 521-2002 Стандартные буквенные обозначения для диапазонов радиолокационных частот , Институт инженеров по электротехнике и электронике , 2002 г. ( Удобная копия в National Academies Press.)
- ^ Джеффри С. Бисли; Гэри М. Миллер (2008). Современные электронные коммуникации (9-е изд.). стр. 4–5. ISBN 978-0132251136 .
- ^ Кумар, Санджай; Шукла, Саураб (2014). Концепции и применение микроволновой техники . PHI Learning Pvt. ООО с. 3. ISBN 978-8120349353 .
- ^ Леонид Александрович 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 ритма сердца . 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 г.), Измерьте входную мощность ИУ с помощью направленного ответвителя и датчика мощности , EDN
Внешние ссылки
[ редактировать ]- 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.
Радиоспектр (МСЭ) |
|---|
