射頻是什么？

在這個(gè)世界上，存在著兩種類型的電流，一種稱為直流，一種稱為交流。

交流會(huì)有頻率，即每秒中的會(huì)有多少個(gè)周期，而頻率的單位為Hz。

比如說，上面的電流波形，在1s內(nèi)有四個(gè)周期，則其頻率為4Hz。

射頻和微波領(lǐng)域，通常是指頻率范圍為100MHz~1000GHz的交流信號(hào)，這些信號(hào)可以有效地進(jìn)行輻射。

射頻頻率從甚高頻(VHF,30~300MHz)，到超高頻(UHF,300~3000MHz),微波頻率，則為3~300GHz。

波長(zhǎng)為毫米數(shù)量級(jí)的信號(hào)，通常被稱為毫米波。

頻率頻段的分類如下圖所示。

縱觀射頻的應(yīng)用，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，總是超不過以下三大類。

第一類，傳輸信息。

也就是說，信息被調(diào)制到射頻載波上，然后通過電纜或者天線傳輸出去。

比如，廣播，電視，WIFI，手機(jī)，基站，藍(lán)牙，衛(wèi)星通信，GPS等。

第二類，即檢測(cè)物體。

即RF頻率被發(fā)送出去，碰到物體再返回來，接收機(jī)從返回來的信號(hào)上讀出有用的信息，繼而解讀出信號(hào)所碰到的物體的一些特征。

比如，雷達(dá)，人體掃描儀，還有材料測(cè)量等。

第三類，即加熱物體。

即，高功率的射頻信號(hào)，進(jìn)入物體內(nèi)部，使得物體里的分子振動(dòng)，從而產(chǎn)生熱量。

比如，微波爐，醫(yī)學(xué)上的射頻消融術(shù)等。

在很低的頻率處，波長(zhǎng)足夠長(zhǎng)，信號(hào)在元器件尺寸內(nèi)的相位變化不明顯，此時(shí)可以用電路理論來分析。

射頻的頻率高，波長(zhǎng)短，因此在射頻以及微波上，器件經(jīng)常表現(xiàn)成分布式，所以標(biāo)準(zhǔn)的電路理論，通常不能直接用于解決微波網(wǎng)絡(luò)的問題。

啥叫分布式，就是電壓和電流的相位，在器件上的各個(gè)部分是不一樣的，是顯著發(fā)生變化的。

這是因?yàn)樵骷某叽缗c信號(hào)的波長(zhǎng)相當(dāng)。

比如，我們?cè)诜治鰝鬏斁€時(shí)，所用到的電報(bào)方程，就是基于這樣一個(gè)分布式等效模型推導(dǎo)出來的。

即在傳輸線中摘取一小段，這一小段的長(zhǎng)度為無限小，然后將其等效為一個(gè)R，L串聯(lián)，G,C并聯(lián)的集總電路。

而這個(gè)電路，可以用標(biāo)準(zhǔn)的電路理論來描述，即用基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電流定律來寫出電壓和電流的表達(dá)式。

因?yàn)樯漕l無法被人的肉眼識(shí)別，所以需要用專門的儀器，來對(duì)他進(jìn)行測(cè)量。

常用的射頻測(cè)量?jī)x器有：頻譜儀，網(wǎng)絡(luò)分析儀，功率計(jì)等。

參考文獻(xiàn)：

【1】https://www.youtube.com/watch?v=WPjniblApwk

【2】微波工程