Основная теория радиочастот (РЧ)

1. Что такое радиочастота?

Радиочастота, сокращенноРФ, является аббревиатурой для высокочастотных электромагнитных волн переменного тока.

Электромагнитные волны на самом деле довольно знакомые понятия.

Согласно теории электромагнитного поля Максвелла, колеблющееся электрическое поле создает колеблющееся магнитное поле, а колеблющееся магнитное поле создает колеблющееся электрическое поле.

Электромагнитные поля непрерывно распространяются в космосе, образуя электромагнитные волны.

Следующая диаграмма примерно иллюстрирует этот процесс, где E представляет электрическое поле, а B представляет магнитное поле.

Фаза и амплитуда электрического и магнитного полей в одном и том же положении на оси со временем будут меняться.

Обычно радиочастота (РЧ) — это собирательный термин для обозначения электромагнитных волн с частотами колебаний от 300 кГц до 300 ГГц, которые широко используются в радиолокации и беспроводной связи.

2. Основные характеристики радиочастоты

Чтобы описать данный радиочастотный сигнал, к нему можно подойти с четырех точек зрения: частота, длина волны, амплитуда и фаза.

2.1 Частота и длина волны

Частота электромагнитных волн относится к частоте колебаний электромагнитного поля.

Волны имеют период, а частота (f) — это количество циклов возникновения волны в течение заданной единицы времени, измеряемое в Герцах (Гц).

На следующем рисунке представлена ​​форма сигнала с частотой 10 Гц в единицу времени.

Длина волны（ λ） Расстояние, на которое волна распространяется за период, при постоянной скорости распространения длина волны обратно пропорциональна частоте, т. е. λ =  C/f.

Радиочастоты с одинаковыми частотами будут создавать помехи друг другу, поэтому существует специальная организация по управлению спектром для распределения полос частот, предотвращения взаимных помех между приложениями и стандартизации использования радиочастот.

Из-за таких факторов, как затухание, низкочастотные электромагнитные волны обычно могут распространяться на большие расстояния, чем высокочастотные электромагнитные волны, и поэтому часто используются в радарах, находящихся за пределами прямой видимости.

Высокочастотные электромагнитные волны обладают высокой энергией, высокой проникающей способностью и более широкой полосой пропускания и теперь также используются в некоторых системах прямой видимости для решения проблемы низкочастотных перегрузок, таких как связь в миллиметровых волнах.

2.2 Амплитуда

Амплитуда радиочастотного сигнала является мерой изменения колебаний электрического поля в пределах одного цикла. Для синусоидальных волн оно может быть представлено пиковым значением ①, размахом ② и среднеквадратичным значением ③.

2.3 Фаза

Фаза относится к положению отдельной точки времени в периоде волны, обычно выражается в радианах в синусоидальных волнах.