什么是射频？微波？毫米波？

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什么是射频？微波？毫米波？

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http://www.360doc.com/content/24/0504/22/476286_1122356950.shtml

射频、微波和毫米波是现代通信技术中的重要概念，它们在无线通信、雷达系统、微波炉等领域有着广泛的应用。本文将详细介绍这些概念的定义、分类及其具体应用，帮助读者更好地理解现代通信技术的基础原理。

射频（Radio Frequency，RF）

射频（Radio frequency，缩写RF），又称无线电频率，无线射频，是在3kHz到300GHz范围内的频率。虽然射频在定义上是用来指一种频率，但在日常使用中，常被用来当初无线电Radio的同义词，以描述无线通信系统，如射频识别。

了解两类不同的电流，有助于了解射频。第一类是直流 (DC)。常见的家用电池就是一种直流电源。直流电源中产生的电压或电流量通常会在一段时间内保持恒定。第二类是交流 (AC)。

家用电源插座的电压或电流会随时间上升和下降。电流上升和下降的速率称为频率。频率描述每秒电流恢复初始电平之前经历完整的上升和下降周期的次数。每秒周期数的测量单位为 Hz。例如，如果电流在一秒内经历四个完整周期，则频率为 4 Hz。例如，在美国地区，壁装插座的交流电频率通常为 60 Hz，即电流在 1 秒内完成 60 个周期。

交流电产生电磁场

任何通过电线或天线等导体的交流电还会产生向外传播的电磁场。在壁装插座的 60 Hz 交流电这样的低频条件下，这种电磁场比较微弱，传播距离也较短。

目前，最常见的射频应用是无线或“空口”传输信息。为了使用射频传输信息，必须改变所产生的电磁场的一个或多个属性，这个过程被称为调制。

更改辐射场属性的最简单方式就是开启和关闭射频，就和摩斯密码原理一样。短时间开启射频代表点，长时间开启射频代表破折号。采用这种“开关”方法后，接下来进行调幅 (AM)，此过程会改变射频强度以传递信息。调频 (FM) 会根据待发送的信息更改辐射射频的频率。

AM 和 FM 主要用于无线电广播等模拟调制。发送数字信息时需要采用更加复杂的调制方案，通常会同时更改射频的幅度和相位或频率偏移。

微波

微波是指波长比无线电短，但是比红外线长的电磁波。波长范围大约在1米到1毫米或对应频率为0.3 GHz 到300 GHz。

在使用上微波可以分为四个使用波段：800 MHz、2.45 GHz、5.8 GHz和13 GHz。在其他领域，比如说：雷达系统、自动导向的武器系统、无线网路与微波炉都有微波应用的例子。

微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”，微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器微波几乎是穿越而不被吸收，对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热，而对金属类则会反射微波。

微波炉是利用频率为2.45 GHz的微波对食物加热，它的工作原理是利用不断的变化的微波，使得食物中水分子的电偶极(electric dipole)随着微波的改变而不断的改变方向，进而产生热能加热食物。微波的食物应避免含有高脂肪，因为食物受微波加热会使油脂乱喷而污染微波炉内壁。

微波加热食物时，应先将保鲜膜取下，否则保鲜膜会受热而软化污染食物。在使用微波炉时，应避免微波外泄，以免对人体产生伤害，因此微波炉门壁的金属网应定期检查、维护。

微波炉内应避免使用尖锐金属，以免产生尖端放电效应而有危险。曾经有新闻报导：某厨师因长期使用微波外泄的微波炉，因而导致微波煮熟内脏导致病变的案例。

微波的分类

微波的分类，粗略的分可以分成三类：

极高频(ultra-high frequency，UHF)频率在0.3–3 GHz；
超高频(super high frequency，SHF)频率在3–30 GHz；
极端高频(extremely high frequency，EHF)频率在30–300 GHz。

但详细的区分可以分成以下十四类：

L段(L band)，频率为1 – 2 GHz。
S段(S band)，频率为2 – 4 GHz。
C段(C band)，频率为4 – 8 GHz。
X段(X band)，频率为8 – 12 GHz。
Ku段(Ku band)，频率为12 – 18 GHz
K段(K band)，频率为18 – 26.5 GHz。
Ka段(Ka band)，频率为26.5 – 40 GHz。
Q段(Q band)，频率为30 – 50 GHz。
U段(U band)，频率为40 – 60 GHz。
V段(V band)，频率为50 – 75 GHz。
E段(E band)，频率为60 – 90 GHz。
W段(W band)，频率为75 – 110 GHz。
F段(F band)，频率为90 – 140 GHz。
D段(D band)，频率为110 – 170 GHz。

电磁波谱

名字	波长	频率 (Hz)	光子能量 (eV)	带宽范围 (数量级)
伽马射线	小于 0.01 nm	> 15 EHz	> 62.1 keV	无穷
X射线	0.01 nm – 10 nm	30 EHz – 30 PHz	124 keV – 124 eV	3
紫外线	10 nm – 400 nm	30 PHz – 750 THz	124 eV – 3 eV	1.6
可见光	390 nm – 750 nm	770 THz – 400 THz	3.2 eV – 1.7 eV	0.3
红外线	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
无线电短波	1 m –100 m	300 MHz – 3 MHz	1.24 µeV – 12.4 neV	2
无线电中波	100 m - 1000 m	3 MHz - 300 kHz	12.4 neV – 1.24 neV	1
无线电长波	1 km - 100000 km	300 kHz - 3 Hz	1.24 neV – 12.4 feV	5