Inżynieria częstotliwości radiowych

Inżynieria częstotliwości radiowych
Zawód
Nazwy	Inżynier częstotliwości radiowych Zewnętrzny inżynier częstotliwości radiowych ;
Rodzaj zawodu	Zawód
Opis
Kompetencje	Wiedza techniczna, umiejętności menedżerskie
Wymagane wykształcenie	Matematyka , fizyka , elektronika , informatyka
; Dziedziny zatrudnienia	Radio, telewizja, wojsko
Powiązane prace	Technolog , inżynier transmisji , technik inżynier , operator techniczny

Inżynieria częstotliwości radiowych (RF) jest podzbiorem inżynierii elektronicznej , obejmującym zastosowanie linii transmisyjnych , falowodów , anten i zasad pola elektromagnetycznego do projektowania i stosowania urządzeń wytwarzających lub wykorzystujących sygnały w paśmie radiowym , w zakresie częstotliwości około 20 kHz do 300 GHz .

Jest wbudowany w prawie wszystko, co nadaje lub odbiera fale radiowe , w tym między innymi telefony komórkowe, radia, Wi-Fi i radia dwukierunkowe. Inżynieria RF to wysoce wyspecjalizowana dziedzina, która zazwyczaj obejmuje następujące obszary specjalizacji:

Projektowanie systemów antenowych zapewniających pokrycie radiacyjne określonego obszaru geograficznego polem elektromagnetycznym lub zapewnienie określonej czułości na pole elektromagnetyczne oddziałujące na antenę.
Projektowanie konstrukcji sprzęgających i linii transmisyjnych do transportu energii RF bez promieniowania.
Zastosowanie elementów obwodów i struktur linii transmisyjnych w projektowaniu oscylatorów, wzmacniaczy, mikserów, detektorów, sumatorów, filtrów, sieci przekształcających impedancję i innych urządzeń.
Weryfikacja i pomiar wydajności urządzeń i systemów częstotliwości radiowej.

Aby uzyskać wysokiej jakości wyniki, inżynier RF musi mieć dogłębną wiedzę z zakresu matematyki , fizyki i ogólnej teorii elektroniki , a także specjalistyczne szkolenie w takich dziedzinach, jak propagacja fal, transformacje impedancji, filtry i projektowanie mikropaskowych płytek drukowanych. ^{[ potrzebne źródło ]}

Elektronika radiowa

Elektronika radiowa dotyczy obwodów elektronicznych , które odbierają lub przesyłają sygnały radiowe .

Zazwyczaj takie obwody muszą działać przy częstotliwości radiowej i poziomach mocy, co nakłada specjalne ograniczenia na ich konstrukcję. Te ograniczenia zwiększają swoje znaczenie przy wyższych częstotliwościach. Przy częstotliwościach mikrofalowych reaktancja śladów sygnału staje się kluczową częścią fizycznego układu obwodu.

Lista tematów elektroniki radiowej:

Oscylatory RF : PLL , oscylator sterowany napięciem
Nadajniki , linie transmisyjne , złącza RF
Anteny , teoria anten
Odbiorniki , tunery
Wzmacniacze
Modulatory , demodulatory , detektory
filtry RF
Ekranowanie RF , płaszczyzna uziemienia
DSSS , moc szumów
Radio cyfrowe
Wzmacniacze mocy RF
- Tranzystory MOSFET : MOSFET mocy , LDMOS
- Tranzystory bipolarne złączowe
Procesory pasma podstawowego ( CMOS )
RF CMOS ( układy scalone z sygnałem mieszanym )

Obowiązki

Schemat pól elektrycznych (niebieski) i magnetycznych (czerwony) emitowanych przez antenę dipolową (czarne pręty) podczas transmisji.

Inżynierowie częstotliwości radiowych są specjalistami w swojej dziedzinie i mogą pełnić wiele różnych ról, takich jak projektowanie, instalacja i konserwacja. Inżynierowie zajmujący się częstotliwościami radiowymi wymagają wieloletniego, rozległego doświadczenia w dziedzinie badań. Ten typ inżyniera ma doświadczenie w systemach transmisyjnych, projektowaniu urządzeń i rozmieszczeniu anten w celu uzyskania optymalnej wydajności. Opis stanowiska inżyniera RF w obiekcie nadawczym może obejmować konserwację nadajników nadawczych dużej mocy stacji i powiązanych systemów. Obejmuje to zasilanie awaryjne w miejscu nadajnika, zdalne sterowanie, regulację głównej linii transmisyjnej i anteny , mikrofalowe przekaźniki radiowe łącza STL / TSL i nie tylko.

Ponadto inżynier projektujący częstotliwości radiowe musi być w stanie zrozumieć konstrukcję sprzętu elektronicznego, materiał płytki drukowanej, promieniowanie anteny oraz wpływ częstotliwości zakłócających, które uniemożliwiają optymalną wydajność opracowywanego sprzętu.

Matematyka

Istnieje wiele zastosowań teorii elektromagnetycznej w inżynierii częstotliwości radiowych, przy użyciu narzędzi koncepcyjnych, takich jak rachunek wektorowy i analiza złożona . Tematy badane w tej dziedzinie obejmują falowody i linie transmisyjne , zachowanie anten radiowych oraz propagację fal radiowych w atmosferze ziemskiej. Historycznie przedmiot ten odegrał znaczącą rolę w rozwoju dynamiki nieliniowej .