Teoria Básica de Radiofrequência (RF)

1. O que é radiofrequência?

Frequência de rádio, abreviada comoRF, é a abreviatura de ondas eletromagnéticas de corrente alternada de alta frequência.

As ondas eletromagnéticas são, na verdade, conceitos bastante familiares.

De acordo com a teoria do campo eletromagnético de Maxwell, um campo elétrico oscilante produz um campo magnético oscilante e um campo magnético oscilante produz um campo elétrico oscilante.

Os campos eletromagnéticos se propagam continuamente no espaço, formando ondas eletromagnéticas.

O diagrama a seguir ilustra aproximadamente esse processo, onde E representa o campo elétrico e B representa o campo magnético.

A fase e a amplitude dos campos elétricos e magnéticos na mesma posição do eixo mudarão com o tempo.

Normalmente, Radiofrequência (RF) é um termo coletivo para ondas eletromagnéticas com frequências de oscilação entre 300KHz-300GHz e é amplamente utilizado em radares e comunicação sem fio.

2. Características básicas da radiofrequência

Para descrever um determinado sinal de RF, ele pode ser abordado sob quatro perspectivas: frequência, comprimento de onda, amplitude e fase.

2.1 Frequência e comprimento de onda

A frequência das ondas eletromagnéticas refere-se à frequência das oscilações do campo eletromagnético.

As ondas têm um período, e a frequência (f) é o número de ciclos que uma onda ocorre em uma determinada unidade de tempo, medida em Hertz (Hz).

A figura a seguir representa a forma de onda de um sinal com frequência de 10 Hz por unidade de tempo.

Comprimento de onda （ λ） A distância na qual uma onda se propaga dentro de um período e, sob uma velocidade de propagação constante, o comprimento de onda é inversamente proporcional à frequência, ou seja, λ =  C/f.

RF com frequências semelhantes interferirão entre si, portanto, existe uma organização dedicada ao gerenciamento do espectro para alocar bandas de frequência, evitar interferência mútua entre aplicações e padronizar o uso de RF.

Devido a fatores como atenuação, as ondas eletromagnéticas de baixa frequência geralmente podem se propagar distâncias mais longas do que as ondas eletromagnéticas de alta frequência e, portanto, são frequentemente usadas em radares acima da linha de visão.

Ondas eletromagnéticas de alta frequência têm alta energia, forte capacidade de penetração e maior largura de banda, e agora também são usadas em algumas comunicações de linha de visão para aliviar o problema de congestionamento de baixa frequência, como a comunicação mmWave.

2.2 Amplitude

O sinal de amplitude de RF é uma medida da variação da oscilação do campo elétrico dentro de um único ciclo. Para ondas senoidais, pode ser representado pelo valor de pico ①, valor de pico a pico ② e valor quadrático médio ③.

2.3 Fase

Fase refere-se à posição de um único ponto no tempo no período da onda, geralmente expresso em radianos em ondas senoidais.