Fonctionnement et applications de la technologie de radiofréquence sans fil

Le terme RF sans fil signifie «Technologie de radiofréquence sans fil ». 

Si vous débutez avec des radios, cet article peut vous aider. Il est proposé de donner une compréhension de base de la radiofréquence, ainsi que de servir de référence rapide pour ceux qui «connaissent leurs connaissances», mais on peut observer qu'ils effleurent cet endroit qu'ils n'ont jamais tout à fait compris. 

La radiofréquence est une mesure signifiant le taux d'oscillation des ondes radioélectriques électromagnétiques ou le spectre de rayonnement électromagnétique de fréquences allant de 300 GHz à 9 kHz. Grâce à l'utilisation d'émetteurs et d'antennes, le champ radiofréquence peut être utilisé pour plusieurs types de communications sans fil.

1.Qu'est-ce que la fréquence radio sans fil?
La radiofréquence sans fil est l'une des fréquences des ondes électromagnétiques qui se situent dans la plage allant d'environ 3 kHz à 300 GHz, qui comprennent les fréquences utilisées pour les signaux radar ou les communications.

La radiofréquence désigne généralement des oscillations électriques plutôt que mécaniques. Mais, des systèmes RF mécaniques se produisent. Bien que RF soit un taux d'oscillation, le nom RF ou «radiofréquence» est utilisé comme substitut de la radio pour définir l'utilisation de la communication sans fil, comme étant différent pour communiquer via des fils électriques.

Technologie RF sans fil
Plusieurs types d'appareils sans fil utilisent des champs de radiofréquences tels que les téléphones sans fil et portables, les stations de radio et de télévision, les systèmes de communication par satellite, le module Bluetooth et le Wi-Fi, ainsi que les radios bidirectionnelles fonctionnent toutes dans le spectre RF.

De plus, d'autres appareils, communications externes, comprenant des ouvre-portes de garage et des fours à micro-ondes, fonctionnent aux radiofréquences. Certains appareils sans fil tels que les télécommandes de télévision, les souris d'ordinateur et certains claviers d'ordinateur sans fil fonctionnent à des fréquences infrarouges, qui ont des longueurs d'onde électromagnétiques plus petites.

Comment fonctionne RF?
Le terme RF (radiofréquence) est mesuré en unités appelées Hz (hertz), qui indique le nombre de cycles / seconde lorsqu'un signal radio est transmis. Un Hz (hertz) équivaut à un cycle par seconde; les ondes radio vont de 1,000 XNUMX KHz à des millions de MHz à des milliards de GHz de cycles par seconde. Les micro-ondes sont une sorte d'onde radio avec des fréquences plus élevées. Les radiofréquences (RF) ne sont pas visibles à l'œil nu.




Dans une onde radio, la longueur d'onde 's' est inversement proportionnelle à la fréquence 'f'. Si la fréquence est mesurée en mégahertz et la longueur d'onde est mesurée en mètres, alors

s = 300 / f

Comme la fréquence «f» est augmentée au-delà de celle du spectre RF, l'énergie électromagnétique prend le type de rayons IR, ultraviolets, visibles, X et également gamma.

Types de modules RF
Le module RF est applicable à différents types, tailles et formes de petites cartes électroniques. Ces modules comprennent généralement une PCB (carte de circuit imprimé), une antenne, un circuit de transmission ou de réception et une interface série pour la communication avec le processeur hôte. Les différents types de modules RF comprennent les éléments suivants:

Types de modules RF

* Module émetteur
* Module récepteur
* Module émetteur-récepteur
* Module système sur puce (SoC)

*Bandes de spectre RF

Le spectre RF est séparé en de nombreuses plages ou bandes. À l'exception du segment des basses fréquences, chaque bande indique une augmentation de fréquence similaire à un ordre de grandeur.

Le tableau suivant des bandes de spectre RF montre les 8 bandes dans le spectre RF, montrant les gammes de fréquence et de bande passante.Les bandes SHF (super haute fréquence) et EHF (extrêmement haute fréquence) sont souvent appelées le spectre micro-ondes.

La désignation Abréviation Fréquences Longueurs d'onde de l'espace libre

*VLF Très basse fréquence 9KHz-30KHz 33km-10km

*LF Basse fréquence 30KHz-300KHz 10km-1km

*HF Haute fréquence 3MHz-30MHz 100m-10m

*MF Moyenne fréquence 300MHz-3MHz 1 km-100 m

*VHF Très haute fréquence 30MHz-300MHz 10m-1m

*UHF Ultra haute fréquence 300MHz-3GHz 1 m à 100 mm

*SHF Super haute fréquence 3GHz-30GHz 100mm-10mm

*EHF Extrêmement haute fréquence 30GHz-300GHz 10mm-1mm

Les principales caractéristiques affectant les performances du module RF

Comme pour tout autre module RF, les performances du module RF dépendront d'un certain nombre de facteurs. Par exemple, en augmentant la puissance d'un émetteur, une plus grande distance de communication sera atteinte. 

Mais, cela entraînera également une consommation d'énergie électrique plus élevée sur le dispositif émetteur (TX), ce qui réduira la durée de vie des appareils alimentés par batterie. De plus, avec une puissance d'émission plus élevée, le système sera plus disposé à interférer avec un appareil RF supplémentaire.

En conséquence, l'augmentation de la sensibilité du récepteur augmentera également la plage de communication active, mais provoquera également une erreur due à des interférences avec des appareils RF supplémentaires.Les performances de l'ensemble du système peuvent être améliorées en utilisant des antennes correspondantes à chaque extrémité de la communication lien.

Enfin, la distance à distance considérée de tout système spécifique est généralement mesurée dans une ligne de visée en plein air sans aucune interférence, mais il y aura souvent des problèmes comme les sols, les murs, la construction dense pour saisir les signaux des ondes radio, donc le courant opérationnel dans la plupart des exemples réels, la distance sera inférieure à celle spécifiée.

Caractéristiques des RF
Les caractéristiques de la RF comprennent Abonnement

* Faible puissance (transmet généralement moins de 1 mW de puissance)
* La plage de fonctionnement de RF est bonne (3 à 30 mètres)
* Prend en charge le débit de données jusqu'à 1 à 2 Mbps
* Il pénètre les murs

* Ne nécessite pas de voie de transmission directe

Applications typiques de la technologie RF

Les applications de la technologie RF comprennent les suivantes

* Surveillance des véhicules
*Télécommande
* Télémétrie
* Lecture de compteur sans fil

*systèmes de contrôle d'accès

* Réseau sans fil à petite portée
* Systèmes de sécurité à domicile sans fil
* Système d'acquisition de données industrielles
* Terminaux de données sans fil
*Transmission de données sans fil
* Acquisition de signaux biologiques
* Télécommande de robot
* Transmission audio / vidéo numérique
* Domotique numérique comme la lumière à distance ou l'interrupteur à distance
*Télécommande industrielle, télédétection et télémétrie

* Systèmes d'alarme et transmission sans fil de différents types de signaux numériques à faible débit

Ainsi, tout tourne autour de la technologie sans fil à radiofréquence et de ses applications.

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