Radiowelle

In diesem Artikel geht es um die Strahlung. Für die generische Schwingung siehe Radiofrequenz. Für die Elektronik siehe Funkfrequenztechnik. Für den britischen Rundfunkstation siehe Radiowelle. Für andere Verwendungen siehe Funkwellen (Disambiguation).
Animation von a Halbwellen-Dipol Antenne strahlende Funkwellen, die die zeigen elektrisches Feld Linien. Die Antenne in der Mitte besteht aus zwei vertikalen Metallstangen, die mit a verbunden sind Rundfunksender (nicht gezeigt). Der Sender wendet eine an Wechsel elektrischer Strom an die Stangen, die sie abwechselnd aufladen positiv (+) und Negativ ( -). Schleifen des elektrischen Feldes verlassen die Antenne und reisen Sie in der Lichtgeschwindigkeit; Dies sind die Funkwellen. Bei dieser Animation wird die Aktion gezeigt, dass sie enorm verlangsamt.

Radiowellen sind eine Art von elektromagnetische Strahlung mit dem längsten Wellenlängen in dem elektromagnetisches Spektrum, normalerweise mit Frequenzen von 300 Gigahertz (GHz) und darunter.[1] Bei 300 GHz die entsprechende Wellenlänge ist 1 mm (kürzer als ein Reiskorn); Bei 30 Hz beträgt die entsprechende Wellenlänge 10.000 Kilometer (länger als der Radius der Erde). Wie alle elektromagnetischen Wellen, Funkwellen in einem Vakuumreisen am Lichtgeschwindigkeitund in der Erdatmosphäre in enger, aber etwas niedrigerer Geschwindigkeit. Funkwellen werden von erzeugt von geladene Partikel unterbekommen Beschleunigungwie zeitlich variieren elektrische Ströme.[2] Natürlich vorkommende Funkwellen werden von emittiert von Blitz und astronomische Objekteund sind Teil der Schwarzkörperstrahlung von allen warmen Objekten emittiert.

Funkwellen werden künstlich von einem elektronischen Gerät namens a generiert Sender, was mit einem verbunden ist Antenne das strahlt die Wellen aus. Sie werden von einer anderen Antenne empfangen, die mit a verbunden ist Funkempfänger, welches das empfangene Signal verarbeitet. Funkwellen sind in der modernen Technologie sehr weit verbreitet für feste und mobile Funkkommunikation, Rundfunk-, Radar und Funknavigation Systeme, Kommunikationssatelliten, drahtlose Computernetzwerke und viele andere Anwendungen. Unterschiedliche Frequenzen von Funkwellen haben unterschiedliche Ausbreitungsmerkmale in der Erdatmosphäre. lange Wellen können beugen Um Hindernisse wie Berge und folgen der Kontur der Erde (folgen Sie der Erde (Bodenwellen), kürzere Wellen können sich von der nachdenken Ionosphäre und zurück zur Erde jenseits des Horizonts zurückkehren (Skywellen), während viel kürzere Wellenlängen sehr wenig beugen oder beendeten und auf einem reisen SichtlinieDaher sind ihre Ausbreitungsentfernungen auf den visuellen Horizont beschränkt.

Verhindern Interferenz Zwischen verschiedenen Benutzern wird die künstliche Generation und Verwendung von Funkwellen streng gesetzlich reguliert, die von einer internationalen Einrichtung namens the koordiniert werden Internationale Telekommunikationsunion (ITU), was Radiowellen als "definiert" als "Elektromagnetische Wellen von Frequenzen willkürlich niedriger als 3.000 GHz, propagiert im Raum ohne künstlichen Leitfaden ".[3] Das Funkspektrum ist auf der Grundlage der Frequenz in eine Reihe von Funkbändern unterteilt, die unterschiedlichen Verwendungen zugeordnet sind.

Diagramm der elektrische Felder (E) und Magnetfelder (H) von Funkwellen von a emittiert von a Monopol Funkübertragung Antenne (Kleine dunkle vertikale Linie in der Mitte). Die E- und H -Felder sind senkrecht, was durch das Phasendiagramm in der unteren rechten Seite impliziert wird.

Entdeckung und Ausbeutung

Hauptartikel: Geschichte des Radios

Funkwellen wurden zuerst durch die Theorie von vorhergesagt Elektromagnetismus Vorgeschlagen 1867 vom schottischen mathematischen Physiker James Clerk Maxwell.[4] Seine mathematische Theorie, jetzt genannt Maxwells Gleichungen, prognostiziert, dass eine gekoppelte elektrisch und Magnetfeld könnte als "als" durch den Raum reisen "Elektromagnetische Welle". Maxwell schlug vor, dass Licht aus elektromagnetischen Wellen mit sehr kurzer Wellenlänge bestand. 1887, deutscher Physiker Heinrich Hertz zeigte die Realität von Maxwells elektromagnetischen Wellen, indem er in seinem Labor experimentell Funkwellen erzeugt,[5] zeigten, dass sie die gleichen Welleneigenschaften wie Licht zeigten: stehende Wellen, Brechung, Beugung, und Polarisation. Italienischer Erfinder Guglielmo Marconi entwickelte die ersten praktischen Funksender und Empfänger um 1894–1895. Er erhielt die 1909 Nobelpreis für Physik für seine Radioarbeit. Die Funkkommunikation wurde um 1900 kommerziell verwendet. Der moderne Begriff "Radiowelle"Der ursprüngliche Name ersetzt"Hertzsche Welle"Um 1912.

Generation und Empfang

Animiertes Diagramm von a Halbwellen-Dipol Antenne erhält eine Funkwelle. Die Antenne besteht aus zwei mit einem Empfänger verbundenen Metallstäben R. Das elektrisches Feld (E, grüne Pfeile) der eingehenden Welle drückt die Elektronen in den Stangen hin und her und die Enden abwechselnd positiv aufladen (+) und negativ ( -). Da ist die Länge der Antenne die Hälfte der Wellenlänge der Welle induziert das oszillierende Feld stehende Wellen der Spannung (V, dargestellt durch rote Band) und Strom in den Stangen. Die oszillierenden Ströme (schwarze Pfeile) fließen die Übertragungsleitung und durch den Empfänger (dargestellt durch den Widerstand R).

Funkwellen werden durch ausstrahlt von geladene Partikel wenn sie sind beschleunigt. Zu den natürlichen Quellen von Radiowellen gehören Funkgeräusch produziert von Blitz und andere natürliche Prozesse in der Erdatmosphäre, und Astronomische Radioquellen im Raum wie der Sonne, Galaxien und Nebel. Alle warmen Objekte strahlen Hochfrequenzfunkwellen aus (Mikrowellen) als Teil ihrer Schwarzkörperstrahlung.

Funkwellen werden künstlich durch zeitlich variierende produziert elektrische Ströme, bestehend aus Elektronen in einem speziell geformten Metallleiter hin und her fließen Antenne. Ein elektronisches Gerät namens a Rundfunksender Wendet den oszillierenden elektrischen Strom auf die Antenne an, und die Antenne strahlt die Leistung als Funkwellen aus. Funkwellen werden von einer anderen Antenne empfangen, die an a angeschlossen ist Funkempfänger. Wenn Funkwellen die Empfangsantenne treffen, schieben sie die Elektronen in das Metall hin und her und erzeugen winzige oszillierende Ströme, die vom Empfänger erkannt werden.

Aus QuantenmechanikWie andere elektromagnetische Strahlung wie Licht können Funkwellen alternativ als Ströme von ungeladen angesehen werden Elementarteilchen genannt Photonen.[6] In einer Antenne, die Funkwellen überträgt, emittieren die Elektronen in der Antenne die Energie in diskreten Paketen, die als Funkphotonen bezeichnet werden, während in einer Empfangsantenne die Elektronen die Energie als Funkphotonen absorbieren. Eine Antenne ist a kohärent Emitter von Photonen, wie a Laser-, also sind die Radio -Photonen alle in Phase.[7][6] Allerdings von Plancks Beziehung Die Energie einzelner Radio -Photonen ist extrem klein,[6] Ab 10–22 bis 10–30 Joule. Es ist so klein, dass, außer für bestimmte molekularer Elektronenübergang Prozesse wie Atome in a Maser Emission von Mikrowellenphotonen, Funkwellenemission und Absorption wird normalerweise als kontinuierlich angesehen klassisch Prozess, bestimmt von Maxwells Gleichungen.

Eigenschaften

Radiowellen in einem Vakuumreisen am Lichtgeschwindigkeit .[8][9] Beim Durchlaufen eines materiellen Mediums werden sie je nach Medium verlangsamt Permeabilität und Permittivität. Luft ist dünn genug, dass sich in der Erdatmosphäre Radiowellen sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit wandern.

Das Wellenlänge ist der Abstand von einem Peak (Wappen) des elektrischen Feldes der Welle zum nächsten und ist umgekehrt proportional zur Frequenz der Welle. Das Verhältnis von Frequenz und Wellenlänge in einer Funkwelle, die im Vakuum oder in der Luft fährt, ist

wo

Äquivalent, Die Entfernung, die eine Funkwelle in einem Vakuum in einer Sekunde fährt, beträgt 299.792.458 MeterHertz Radio Signal. A 1Megahertz Funkwelle (Mid-Bin Band) hat eine Wellenlänge von 983,6 Fuß 299,79 Metern.

Polarisation

Wie andere elektromagnetische Wellen hat eine Funkwelle eine Eigenschaft genannt Polarisation, was definiert ist als die Richtung der Welle der Welle oszillierend elektrisches Feld senkrecht zur Bewegungsrichtung. Eine ebene polarisierte Funkwelle hat ein elektrisches Feld, das in einer Ebene entlang der Bewegungsrichtung schwankt. In einem horizontal polarisiert Funkwelle Das elektrische Feld schwingt in horizontaler Richtung. In einem vertikal polarisiert Wellen Sie das elektrische Feld in vertikaler Richtung. In einem zirkular polarisiert Wellen Sie das elektrische Feld an einem beliebigen Punkt um die Fahrtrichtung, einmal pro Zyklus. EIN Rechte kreisförmige polarisierte Welle dreht sich in a rechte Hand Sinn für die Richtung der Reise, während a links kreisförmig polarisiert Welle dreht sich im gegenteiligen Sinne. Die Wellen Magnetfeld ist senkrecht zum elektrischen Feld, und das elektrische und magnetische Feld ist in a ausgerichtet Rechtssinn in Bezug auf die Strahlungsrichtung.

Eine Antenne emittiert polarisierte Funkwellen, wobei die Polarisation durch die Richtung der Metallantennenelemente bestimmt wird. Zum Beispiel a Dipolantenne besteht aus zwei kollinearen Metallstäben. Wenn die Stäbe horizontal sind, strahlt sie horizontal polarisierte Funkwellen aus, während die Stäbe vertikal vertikal polarisierte Wellen ausstrahlen. Eine Antenne, die die Funkwellen erhält, muss die gleiche Polarisation wie die Übertragungsantenne aufweisen, oder es wird einen schweren Empfangsverlust erleiden. Viele natürliche Quellen von Radiowellen, wie die Sonne, Sterne und Schwarzkörperstrahlung Aus warmen Objekten unpolarisierte Wellen aus emittieren, bestehend aus inkohärenten Kurzwellenzügen in einer gleichen Mischung von Polarisationszuständen.

Die Polarisation von Funkwellen wird durch a bestimmt Quantenmechanik Eigentum des Photonen nannte sie drehen. Ein Photon kann einen von zwei möglichen Spinwerten haben; Es kann sich in einem drehen rechte Hand Sinn für seine Bewegungsrichtung oder im linken Sinne. Rechte kreisförmige polarisierte Funkwellen bestehen aus Photonen, die sich im rechten Sinne drehen. Links kreisförmige polarisierte Funkwellen bestehen aus Photonen, die sich im linken Hand drehen. Ebenen polarisierte Funkwellen bestehen aus Photonen in a Quantenüberlagerung von rechten und linken Handspin. Das elektrische Feld besteht aus einer Überlagerung von rechten und linken rotierenden Feldern, was zu einer Ebeneschwingung führt.

Ausbreitungsmerkmale

Hauptartikel: Radioverbreitung

Funkwellen werden häufiger für die Kommunikation verwendet als andere elektromagnetische Wellen hauptsächlich wegen ihrer wünschenswerten Vermehrung Eigenschaften, die sich aus ihren großen stammen Wellenlänge.[10] Radiowellen haben die Fähigkeit, die Atmosphäre bei jedem Wetter, Laub und den meisten Baumaterialien zu durchlaufen, und durch Beugung kann sich um Hindernisse biegen,[Klarstellung erforderlich] Und im Gegensatz zu anderen elektromagnetischen Wellen werden sie eher verstreut als von Objekten, die größer als ihre Wellenlänge sind, verstreut und nicht absorbiert werden.

Das Studium der RadioverbreitungWie sich Radiowellen im freien Raum und über der Erdoberfläche bewegen, ist für die Gestaltung praktischer Funksysteme von entscheidender Bedeutung. Radiowellen, die verschiedene Umgebungen erleben Betrachtung, Brechung, Polarisation, Beugung, und Absorption. Unterschiedliche Frequenzen erleben unterschiedliche Kombinationen dieser Phänomene in der Erdatmosphäre, um sich sicher zu machen Radio Bands nützlicher für bestimmte Zwecke als andere. Praktische Funksysteme verwenden hauptsächlich drei verschiedene Techniken der Funkverbreitung, um zu kommunizieren:[11]

  • Sichtlinie: Dies bezieht sich auf Funkwellen, die in einer geraden Linie von der Sendungsantenne zur Empfangsantenne wandern. Es erfordert nicht unbedingt einen gelöschten Sehweg; Bei niedrigeren Frequenzen können Radiowellen durch Gebäude, Laub und andere Hindernisse führen. Dies ist die einzige Methode zur Ausbreitung, die bei Frequenzen über 30 MHz auf der Erdoberfläche möglich ist. Die Sichtlinie wird durch das visuelle Sichtlinie begrenzt Horizont bis etwa 64 km (40 mi). Dies ist die Methode von Handys, Fm, Fernseh-Übertragung und Radar. Durch die Nutzung Schüsselantennen Point-to-Point-Strahlen von Mikrowellen übertragen Mikrowellenrelais Links übertragen Telefon- und Fernsehsignale über lange Strecken bis zum visuellen Horizont. Bodenstationen kann mit Satelliten und Raumfahrzeuge Milliarden von Meilen von der Erde entfernt.
    • Indirekte Ausbreitung: Radiowellen können Punkte über die Sichtlinie hinaus erreichen Beugung und Betrachtung.[11] Beugung bewirkt, dass sich Funkwellen um Hindernisse wie eine Gebäudekante, ein Fahrzeug oder eine Kurve in einer Halle beugen. Radiowellen reflektieren auch teilweise von Oberflächen wie Wänden, Böden, Decken, Fahrzeugen und Boden. Diese Ausbreitungsmethoden treten in kurzen Funkkommunikationssystemen auf, wie z. B. Handys, Schnurlose Telefone, Walkie-Talkies, und drahtlose Netzwerke. Ein Nachteil dieses Modus ist Multipath -Ausbreitung, in denen Funkwellen über mehrere Wege von der Übertragung zur Empfangsantenne wandern. Die Wellen störenoft verursacht Fading und andere Empfangsprobleme.
  • Bodenwellen: Bei niedrigeren Frequenzen unter 2 MHz, in der Mittelwelle und lange Welle Bänder aufgrund von Beugung vertikal polarisiert Radiowellen können sich über Hügel und Berge beugen und sich über den Horizont hinaus ausbreiten, um als zu reisen Oberflächenwellen die der Kontur der Erde folgen. Dies ermöglicht es für Mediumwave- und Longwave -Rundfunkstationen, Abdeckungsbereiche außerhalb des Horizonts bis zu Hunderten von Meilen zu haben. Wenn die Frequenz sinkt, nimmt die Verluste ab und der erreichbare Bereich steigt. Militär sehr niedrige Frequenz (VLF) und extrem niedrige Frequenz (ELF) Kommunikationssysteme können über den größten Teil der Erde und U -Boote von Hunderten von Metern unter Wasser kommunizieren.
  • Skywellen: Bei Mittelwelle und Kurzwelle Wellenlängen, Funkwellen reflektieren leitende Schichten geladener Partikel (Ionen) in einem Teil der Atmosphäre genannt Ionosphäre. So können Radiowellen, die auf einen Winkel in den Himmel gerichtet sind, zur Erde jenseits des Horizonts zurückkehren. Dies nennt man "Skip" oder "Skywave" -Verbreitung. Durch die Verwendung mehrerer Skip -Kommunikation in interkontinentalen Entfernungen kann erreicht werden. Die Skywave -Ausbreitung ist variabel und von den atmosphärischen Bedingungen abhängig. Nachts und im Winter ist es am zuverlässigsten. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde aufgrund ihrer unzuverlässigen Skywave -Kommunikation größtenteils aufgegeben. Die verbleibenden Verwendungszwecke sind vom Militär Over-the-Horizon (Oth) Radar Systeme, nach einigen automatisierten Systemen, von Radioamateureund von Shortwave -Rundfunkstationen, um in andere Länder zu senden.

Bei Mikrowelle Frequenzen, atmosphärische Gase beginnen Funkwellen zu absorbieren, so dass der Bereich der praktischen Funkkommunikationssysteme mit zunehmender Frequenz abnimmt. Unterhalb von etwa 20 GHz ist die atmosphärische Dämpfung hauptsächlich auf Wasserdampf zurückzuführen. Über 20 GHz in der Millimeterwelle Band, andere atmosphärische Gase beginnen, die Wellen zu absorbieren, was die praktischen Übertragungsstrecken auf einen Kilometer oder weniger begrenzt. Über 300 GHz in der Terahertz BandPraktisch die gesamte Leistung wird innerhalb weniger Meter absorbiert, sodass die Atmosphäre effektiv undurchsichtig ist.[12][13]

Funkkommunikation

Hauptartikel: Radio

Im Funkkommunikation Systeme, Informationen werden mit Funkwellen über den Raum transportiert. Am sendenden Ende werden die Informationen in Form eines zeitlich variierenden elektrischen Signals auf a angewendet Rundfunksender.[14] Die Informationen, die als die genannt Modulationssignal, kann ein sein Audiosignal Geräusch aus a darstellen Mikrofon, a Videosignal Bewegungsbilder von a darstellen Videokamera, oder ein Digitalsignal Daten darstellen von a Computer. Im Sender ein elektronischer Oszillator erzeugt eine Wechselstrom oszillieren bei a Radiofrequenz, genannt Trägerwelle Weil es die Radiowellen erzeugt, die die Informationen durch die Luft "tragen". Das Informationssignal wird verwendet, um modulieren Der Träger, der einen Aspekt davon verändert und die Informationen über den Träger "abschwürt". Der modulierte Träger wird verstärkt und auf eine angewendet Antenne. Der oszillierende Strom drückt die Elektronen in der Antenne hin und her elektrisch und Magnetfelder, die die Energie von der Antenne als Funkwellen wegstrahlen. Die Funkwellen tragen die Informationen an den Empfängerort.

Am Empfänger drücken die oszillierenden elektrischen und magnetischen Felder der eingehenden Funkwelle die Elektronen in die Empfangsantenne hin und her, wodurch eine winzige oszillierende Spannung erzeugt wird, die eine schwächere Replik des Stroms in der übertragenden Antenne ist.[14] Diese Spannung wird auf die angewendet Funkempfänger, was das Informationssignal extrahiert. Der Empfänger verwendet zuerst a Bandpassfilter Um das Radiosignal des gewünschten Radiosenders von allen anderen Radiosignalen zu trennen, die von der Antenne abgeholt wurden, dann verstärkt Das Signal ist so stärker und extrahiert dann schließlich das Informations-tragende Modulationssignal in a Demodulator. Das wiederhergestellte Signal wird an a gesendet Lautsprecher oder Kopfhörer Sound zu produzieren oder einen Fernseher Anzeigebildschirm ein sichtbares Bild oder andere Geräte erzeugen. Ein digitales Datensignal wird auf a angewendet Computer oder Mikroprozessor, was mit einem menschlichen Benutzer interagiert.

Die Funkwellen vieler Sender gehen gleichzeitig durch die Luft, ohne sich gegenseitig zu stören. Sie können im Empfänger getrennt werden Frequenz, gemessen in Kilohertz (KHz), Megahertz (MHz) oder Gigahertz (GHz). Das Bandpassfilter im Empfänger besteht aus a abgestimmter Stromkreis das wirkt wie a Resonator, ähnlich wie eine Tuning -Gabel.[14] Es hat eine natürliche Resonanzfrequenz bei dem es schwingt. Die Resonanzfrequenz ist gleich der Frequenz des gewünschten Radiosenders eingestellt. Das oszillierende Funksignal aus der gewünschten Station bewirkt, dass der abgestimmte Schaltkreis Sympathie schwingt und das Signal an den Rest des Empfängers weitergibt. Funksignale bei anderen Frequenzen werden durch den abgestimmten Schaltkreis blockiert und nicht weitergegeben.

Biologische und ökologische Auswirkungen

Radiowellen sind Nichtionisierende Strahlung, was bedeutet, dass sie nicht genug Energie haben, um sich zu trennen Elektronen aus Atome oder Moleküle, ionisieren sie oder brechen chemische Bindungen, chemische Reaktionen verursachen oder DNA -Schaden. Der Haupteffekt der Absorption von Funkwellen durch Materialien besteht darin, sie zu heizen, ähnlich wie die Infrarot Wellen, die durch Wärmequellen wie a ausstrahlt werden Raumheizkörper oder Holzfeuer. Das oszillierende elektrische Feld der Welle verursacht Polare Moleküle hin und her vibrieren und die Temperatur erhöhen; So wie a Mikrowelle kocht Essen. Im Gegensatz zu Infrarotwellen, die hauptsächlich an der Oberfläche von Objekten absorbiert sind und Oberflächenerwärmung verursachen, können Funkwellen die Oberfläche durchdringen und ihre Energie innerhalb von Materialien und biologischen Geweben ablegen. Die Tiefe, in die Funkwellen eindringen, nimmt mit ihrer Frequenz ab und hängt auch vom Material ab Widerstand und Permittivität; Es wird durch einen Parameter gegeben, der als der namens der genannt wird Hauttiefe des Materials, das ist die Tiefe, in der 63% der Energie hinterlegt werden. Beispielsweise durchdringen die 2,45 -GHz -Funkwellen (Mikrowellen) in einem Mikrowellenofen die meisten Lebensmittel in etwa 2,5 bis 3,8 cm (1 bis 1,5 Zoll). In der medizinischen Therapie von medizinischer Therapie werden Funkwellen seit 100 Jahren auf den Körper angewendet Diathermie Für die tiefe Erwärmung des Körpergewebes, um einen erhöhten Blutfluss und Heilung zu fördern. In jüngerer Zeit wurden sie verwendet, um höhere Temperaturen in zu erzeugen Hyperthermie Behandlung und Töten von Krebszellen. Betrachten Sie eine Quelle von Radiowellen aus nächster Nähe, wie sie Wellenleiter Von einem funktionierenden Funksender kann die Augenlinse durch Erhitzen schädigen. Ein ausreichender Strahl von Radiowellen kann das Auge durchdringen und die Linse genug erhitzen, um zu verursachen Katarakte.[15][16][17][18][19]

Da sich der Heizungseffekt im Grunde genommen nicht von anderen Wärmequellen unterscheidet, hat sich die meisten Forschungen zu möglichen gesundheitlichen Gefahren für die Exposition gegenüber Funkwellen auf "nichtthermische" Effekte konzentriert. Ob Radiowellen außerdem durch Erhitzen verursacht werden. Elektromagnetische Radiofrequenzfelder wurden durch die klassifiziert Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) als "begrenzte Beweise" für seine Auswirkungen auf Menschen und Tiere.[20][21] Es gibt schwache mechanistische Hinweise auf das Krebsrisiko durch persönliche Exposition gegenüber RF-EMF von Mobiltelefonen.[22]

Funkwellen können durch ein leitendes Metallblatt oder einen Bildschirm abgeschirmt werden, ein Blatt oder Bildschirm wird als a genannt Faradayscher Käfig. Ein Metallbildschirm schützt sich gegen Radiowellen sowie ein festes Blatt, solange die Löcher im Bildschirm kleiner sind als ungefähr 1⁄20 von Wellenlänge der Wellen.[23]

Messung

Da die Radiofrequenzstrahlung sowohl eine elektrische als auch eine magnetische Komponente aufweist, ist es häufig zweckmäßig, die Intensität des Strahlungsfeldes in Bezug auf die für jede Komponente spezifischen Einheiten auszudrücken. Die Einheit Volt pro Meter (V/m) wird für die elektrische Komponente und das Gerät verwendet Ampere pro Meter (A/m) wird für die magnetische Komponente verwendet. Man kann von einem sprechen elektromagnetisches Feldund diese Einheiten werden verwendet, um Informationen über die Ebenen von elektrisch und magnetisch zu liefern Feldstärke an einem Messort.

Eine andere häufig verwendete Einheit zur Charakterisierung eines elektromagnetischen RF -Feldes ist Leistungsdichte. Die Leistungsdichte wird am genauesten verwendet, wenn der Messpunkt weit genug vom HF -Emitter entfernt ist, um sich in dem zu befinden, was als der bezeichnet wird Fernfeld Zone des Strahlungsmusters.[24] In näherer Nähe zum Sender, d. H. In der "Nahfeld" -Zone, können die physikalischen Beziehungen zwischen den elektrischen und magnetischen Komponenten des Feldes komplex sein, und es ist am besten, die oben diskutierten Feldstärkeeinheiten zu verwenden. Die Leistungsdichte wird in Bezug auf die Leistung pro Flächeneinheit gemessen, zum Beispiel Milliwatt pro Quadratzentimeter (MW/cm2). Wenn Sie von Frequenzen im Mikrowellenbereich und höher sprechen, wird normalerweise die Leistungsdichte verwendet, um die Intensität auszudrücken, da wahrscheinlich in der Fernfeldzone expositionale Expositionen liegen würden.

Siehe auch

Verweise

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Externe Links