發(fā)布時(shí)間:2024-05-17作者來源:金航標(biāo)瀏覽:1629
射頻(Radio frequency,縮寫RF),是無線電頻率的另一種稱謂,它覆蓋了從3kHz到300GHz的廣闊頻譜范圍。雖然射頻在學(xué)術(shù)定義上特指某一頻率范圍,但在日常生活中,它常被用作無線電(Radio)的代名詞,以描繪那些依賴于無線技術(shù)進(jìn)行通信的系統(tǒng),例如射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)。
引用:Definition of RADIO FREQUENCY
Definition of radio frequency: any of the electromagnetic wave frequencies that lie in the range extending from below 3 kilohertz to about 300 gigahertz and that include the frequencies used for communications signals (as for radio and television broadcasting and cell-phone and satellite transmissions) or radar signals.
了解兩類不同的電流,有助于了解射頻。第一類是 直流 (DC)。常見的家用電池就是一種直流電源。直流電源中產(chǎn)生的電壓或電流量通常會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)保持恒定。第二類是 交流 (AC)。
家用電源插座的電壓或電流會(huì)隨時(shí)間上升和下降。電流上升和下降的速率稱為頻率。頻率描述每秒電流恢復(fù)初始電平之前經(jīng)歷完整的上升和下降周期的次數(shù)。每秒周期數(shù)的測(cè)量單位為 Hz。例如,如果電流在一秒內(nèi)經(jīng)歷四個(gè)完整周期,則頻率為 4 Hz。例如,在美國(guó)地區(qū),壁裝插座的交流電頻率通常為 60 Hz,即電流在 1 秒內(nèi)完成 60 個(gè)周期。
交流電產(chǎn)生電磁場(chǎng): 任何通過電線或天線等導(dǎo)體的交流電還會(huì)產(chǎn)生向外傳播的電磁場(chǎng)。在壁裝插座的 60 Hz 交流電這樣的低頻條件下,這種電磁場(chǎng)比較微弱,傳播距離也較短。
目前,最常見的射頻應(yīng)用是 無線或“空口”傳輸信息。為了使用射頻傳輸信息,必須改變所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的一個(gè)或多個(gè)屬性,這個(gè)過程被稱為調(diào)制。
更改輻射場(chǎng)屬性的最簡(jiǎn)單方式就是開啟和關(guān)閉射頻,就和摩斯密碼原理一樣。短時(shí)間開啟射頻代表點(diǎn),長(zhǎng)時(shí)間開啟射頻代表破折號(hào)。采用這種“開關(guān)”方法后,接下來進(jìn)行調(diào)幅 (AM),此過程會(huì)改變射頻強(qiáng)度以傳遞信息。調(diào)頻 (FM) 會(huì)根據(jù)待發(fā)送的信息更改輻射射頻的頻率。
AM 和 FM 主要用于無線電廣播等模擬調(diào)制。發(fā)送數(shù)字信息時(shí)需要采用更加復(fù)雜的調(diào)制方案,通常會(huì)同時(shí)更改射頻的幅度和相位或頻率偏移。
所謂微波是指波長(zhǎng)比無線電短,但是比紅外線長(zhǎng)的電磁波。波長(zhǎng)范圍大約在1米到1毫米或?qū)?yīng)頻率為0.3 GHz 到300 GHz。
在使用上微波可以分為四個(gè)使用波段:800 MHz、2.45 GHz、5.8 GHz和13 GHz。在其他領(lǐng)域,比如說:雷達(dá)系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向的[敏感詞]系統(tǒng)、無線網(wǎng)路與微波爐都有微波應(yīng)用的例子。
微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為“超高頻電磁波”,微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個(gè)特性。對(duì)于玻璃、塑料和瓷器微波幾乎是穿越而不被吸收,對(duì)于水和食物等就會(huì)吸收微波而使自身發(fā)熱,而對(duì)金屬類則會(huì)反射微波。
微波爐是利用頻率為2.45 GHz的微波對(duì)食物加熱,它的工作原理是利用不斷的變化的微波,使得食物中水分子的電偶極(electric dipole)隨著微波的改變而不斷的改變方向,進(jìn)而產(chǎn)生熱能加熱食物。微波的食物應(yīng)避免含有高脂肪,因?yàn)槭澄锸芪⒉訜釙?huì)使油脂亂噴而污染微波爐內(nèi)壁。
微波加熱食物時(shí),應(yīng)先將保鮮膜取下,否則保鮮膜會(huì)受熱而軟化污染食物。在使用微波爐時(shí),應(yīng)避免微波外泄,以免對(duì)人體產(chǎn)生傷害,因此微波爐門壁的金屬網(wǎng)應(yīng)定期檢查、維護(hù)。
微波爐內(nèi)應(yīng)避免使用尖銳金屬,以免產(chǎn)生[敏感詞]放電效應(yīng)而有危險(xiǎn)。曾經(jīng)有新聞報(bào)導(dǎo):某廚師因長(zhǎng)期使用微波外泄的微波爐,因而導(dǎo)致微波煮熟內(nèi)臟導(dǎo)致病變的案例。
微波的分類,粗略的分可以分成三類:
極高頻(ultra-high frequency,UHF)頻率在0.3–3 GHz;
超高頻(super high frequency,SHF)頻率在3–30 GHz;
[敏感詞]高頻(extremely high frequency,EHF)頻率在30–300 GHz。
但詳細(xì)的區(qū)分可以分成以下十四類:
1. L段(L band),頻率為1 – 2 GHz。
2. S段(S band),頻率為2 – 4 GHz。
3. C段(C band),頻率為4 – 8 GHz。
4. X段(X band),頻率為8 – 12 GHz。
5. Ku段(Ku band),頻率為12 – 18 GHz
6. K段(K band),頻率為18 – 26.5 GHz。
7. Ka段(Ka band),頻率為26.5 – 40 GHz。
8. Q段(Q band),頻率為30 – 50 GHz。
9. U段(U band),頻率為40 – 60 GHz。
10. V段(V band),頻率為50 – 75 GHz。
11. E段(E band),頻率為60 – 90 GHz。
12. W段(W band),頻率為75 – 110 GHz。
13. F段(F band),頻率為90 – 140 GHz。
14. D段(D band),頻率為110 – 170 GHz。
電磁波譜 | ||||
名字 | 波長(zhǎng) | 頻率 (Hz) | 光子 能量 (eV) | 帶寬范圍 (數(shù)量級(jí)) |
---|---|---|---|---|
伽馬射線 | 小于 0.01 nm | > 15 EHz | > 62.1 keV | 無窮 |
X射線 | 0.01 nm – 10 nm | 30 EHz – 30 PHz | 124 keV – 124 eV | 3 |
紫外線 | 10 nm – 400 nm | 30 PHz – 750 THz | 124 eV – 3 eV | 1.6 |
可見光 | 390 nm – 750 nm | 770 THz – 400 THz | 3.2 eV – 1.7 eV | 0.3 |
紅外線 | 750 nm – 1 mm | 400 THz – 300 GHz | 1.7 eV – 1.24 meV | 3.1 |
微波 | 1 mm – 1 m | 300 GHz – 300 MHz | 1.24 meV – 1.24 μeV | 3 |
無線電短波 | 1 m –100 m | 300 MHz – 3 MHz | 1.24 μeV – 12.4 neV | 2 |
無線電中波 | 100 m - 1000 m | 3 MHz - 300 kHz | 12.4 neV – 1.24 neV | 1 |
無線電長(zhǎng)波 | 1 km - 100000 km | 300 kHz - 3 Hz | 1.24 neV – 12.4 feV | 5 |
衛(wèi)星頻率 10.7到12.7GHz、13.75到14.5GHz、17.7到20.2GHz,以及27.5到30.0GHz等頻率。
通常我們將30GHz~300GHz的電磁波稱毫米波:
它位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長(zhǎng)范圍。
因此它具有兩種波譜的特點(diǎn),一般分段為:U波段40~60GHz、V波段50~75GHz、W波段75~110GHz。
有些小伙伴可能會(huì)問到,那毫米波信號(hào)有什么特殊呢?
毫米波這個(gè)波段頻率很高,但是這個(gè)頻段內(nèi),很多頻率范圍的電磁波在空氣中傳播很容易被水分子、氧氣吸收。
所以可用的就是幾個(gè)典型的頻段,比如民用5G通信的毫米波頻段。
與紅外、激光、電視等光學(xué)引導(dǎo)頭相比,毫米波雷達(dá)不僅具有高距離分辨率、高角度分辨率、高速度分辨率等優(yōu)點(diǎn),還具有很強(qiáng)的穿透霧、煙、灰塵的能力,不易受天氣狀況的影響。
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