Højfrekvent teknologi

Den Smith diagrammet er en vigtig hjælp i RF-teknologi og et logo til dette arbejdsområde

Den højfrekvente teknologi , forkortet RF-teknologi , er en gren af elektroteknik og ingeniørvidenskab . En elektroingeniør, der har specialiseret sig i dette, kaldes en højfrekvent ingeniør eller kort sagt HF- ingeniør . Andre mennesker, der beskæftiger sig med dette, kan generelt kaldes højfrekvente teknikere eller kort sagt RF-teknikere .

HF-teknologi beskæftiger sig med elektromagnetiske bølger , især med metoder, enheder og systemer til deres generation, teorien og udøvelsen af bølgeforplantning og modtagelsen af bølger. Vigtige områder er antenneteknologi og højfrekvensmålingsteknologi .

Ansøgninger

Praktisk anvendelse finder RF-teknologien i mange områder af det daglige liv, såsom i mobiltelefoner eller smartphones , med radio og tv , i trafik- og sikkerhedsrelaterede applikationer, såsom luftfarts- , havradio- og politiradio , luftovervågning ved hjælp af radarer og endda sikkerhedskontrol i lufthavne med kropsscannere , også med radio fjernbetjeninger og radio fjernbetjeninger såvel som i mange andre områder inden for videnskab og teknologi, for eksempel inden for medicin til diagnose og terapi (f.eks. højfrekvent termoterapi ), i ikke-destruktivt materialetest eller som jordradar i arkæologi og geofysik .

Frekvensområde

Frekvensområdet for højfrekvent teknologi er ikke ensartet defineret. En snæver definition af International Telecommunication Union begrænset det til 3  MHz til 30 MHz, så det traditionelt som kortbølge udpeget frekvensbånd , og henviser til de overliggende frekvensbåndene til 30 MHz til 300 MHz som VHF ( Very High Frequency ; tysk: meget høj frekvens) i Tidligere omtalte tyskere ofte det som UKW (ultra-kort bølge) , for 300 MHz til 3 GHz som UHF ( ultra høj frekvens ; tysk: ultra høj frekvens), for 3 GHz til 30 GHz som SHF ( super høj frekvens ; tysk: super høj frekvens) og for 300 GHz til 3 THz som EHF ( ekstrem høj frekvens ; tysk: ekstrem høj frekvens). Andet band er for nylig blevet tilføjet, nemlig til 3 THz til 30 THz THF ( Uhyre højfrekvente ; tysk: enormt høj frekvens). En bred fortolkning af udtrykket høj frekvens gør det muligt at bruge det til alle de nævnte frekvensbånd , dvs. fra omkring 3 MHz til omkring 30 THz eller endnu mere, således for en stor del af det elektromagnetiske spektrum som helhed.

I modsætning til jævnstrømsteknologi beskæftiger RF-teknologien sig med vekselstrømme , som traditionelt her blev de forskellige arbejdsområder svarende til vekselstrømens karakteristiske egenskab, nemlig dens frekvens , opdelt i lavfrekvensteknologi (NF-teknologi), undertiden stadig, men meget sjældent "mellemfrekvensteknologien “ , Derefter højfrekvent teknologi, og derefter undertiden den anvendte højfrekvente teknologi . (F.eks. Var der tidligere " stole til høj- og maksimalfrekvensteknologi" ved nogle universiteter , skønt det giver mening at undlade brugen af ​​superlativet.) I praksis er kun udtrykkene LF-teknologi og HF-teknologi tilbage i dag, med grænsen omkring 3 MHz, men lavere kan også antages. For eksempel gælder de principper, der er kendt fra HF-teknologi, også under 3 MHz, dvs. også i mellem- og langbølgeområdet . Ligesom den nederste trækkes den øvre frekvensgrænse for HF-teknologien ikke skarpt. Normalt tæller man også millimeterbølgeområdet , dvs. frekvenser op til 300 GHz. Man hører ofte udtrykket mikrobølgeteknologi , for eksempel i forbindelse med de populære mikrobølgeovne . Dette trivielle navn kommer oprindeligt fra amerikansk engelsk ( mikrobølger på engelsk: mikrobølger ) og betyder et underområde af højfrekvensområdet, cirka fra 300 MHz til 300 GHz. Mikrobølgeteknologi kan forstås som en gren af ​​højfrekvent teknologi.

Arbejdsområder

Vigtige områder inden for højfrekvent teknologi er:

• Linjeteori (se også: Smith-diagram og bølgeleder )
• Komponenter såsom tid-of- flight rør eller retningskoblere
• Antenner som paraboliske antenner og yagi-antenner
• Transmissions- og modtagelsesteknologi (se også: heterodyne-modtager )
• Modulationsmetode
• Højfrekvent målingsteknologi

Berømte RF-teknikere

• Heinrich Hertz (1857-1894) opnåede det første eksperimentelle bevis og transmission af elektromagnetiske bølger fra en sender til en modtager i 1880'erne.
• Nikola Tesla (1856–1943) eksperimenterede med højfrekvente vekselstrømme i 1890'erne, også med hensyn til muligheden for trådløs energitransmission .
• Alexander Popow (1859-1906) broede oprindeligt 190 meter trådløst i 1895 og øgede dette til 112 kilometer inden 1900.
• Guglielmo Marconi (1874-1937) anses for at være den pioner inden for trådløs kommunikation. Han opnåede den første transatlantiske transmission i 1903.
• Phillip Smith (1905–1987) udviklede det diagram, der blev opkaldt efter ham i 1937 , en af ​​de vigtigste tegnehjælpemidler i HF-teknologi.

litteratur

• Jürgen Detlefsen , Uwe Siart: Fundamentals of high frequency technology , opdateret udgave, Oldenbourg Wissenschaftsverlag , München 2012. ISBN 3-486-70891-0 .
• H. Meinke , FW Gundlach : Lommebog om højfrekvent teknologi Volumen 1 - Grundlæggende. 5. udgave, Springer, Berlin 1992. ISBN 3-540-54714-2 .
• H. Meinke, FW Gundlach: Lommebog med højfrekvent teknologi Volume 2 - Components. 5. udgave, Springer, Berlin 1992. ISBN 3-540-54715-0 .
• H. Meinke, FW Gundlach: Lommebog om højfrekvent teknologi Volumen 3 - Systemer. 5. udgave, Springer, Berlin 1992. ISBN 3-540-54716-9 .
• Ulrich L. Rohde , Matthias Rudolph: RF / mikrobølgekredsløbsdesign til trådløse applikationer , 2. udgave John Wiley & Sons december 2012. ISBN 978-0-470-90181-6
• George D. Vendelin, Anthony M. Pavio, Ulrich L. Rohde: Microwave Circuit Design Using Lineær og ikke-lineær teknik , 2. udgave, John Wiley & Sons, juli 2005, ISBN 978-0-471-41479-7

Individuelle beviser

1. ↑ V.431: Nomenklatur for frekvens- og bølgelængdebånd, der anvendes i telekommunikation. ITU , adgang til 18. juni 2015 .