射頻（RF）是Radio 頻率的縮寫，表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300KHz~30GHz 之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000 次的交流電稱為低頻電流，大于10000 次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。
根據(jù)電力學(xué)的理論，在電流通過導(dǎo)體的情況下，因而在導(dǎo)體的周圍形成了一定的磁場，若有關(guān)導(dǎo)體通過了交變電流， 導(dǎo)體的周圍也會形成了交變電磁場，電磁波頻率低于100kHz時，電磁波會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁頻率超過100kHz，電磁波可以在空氣中傳播，并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力。
射頻的使用大約可以追溯到18世紀(jì)末和19世紀(jì)初。從1864年詹姆斯·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）在倫敦皇家自然知識促進學(xué)會首次發(fā)表的一篇文章中，提出了電場和磁場能量可通過空間發(fā)射和接收開始，到 2006年的6月11日在舊金山莫斯科恩中心召開了迄今為止世界上最大規(guī)模的微波工程師集會，2006年度國際微波會議(International MicrowaveSymposium)。射頻技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了近兩個世紀(jì)的發(fā)展。
歷史
射頻技術(shù)的歷史可以追溯到19世紀(jì)末，1864年，詹姆斯·麥克斯韋（1831~1879)在倫敦皇家自然知識促進學(xué)會首次發(fā)表的一篇文章中，就已經(jīng)提出了電場和磁場能量可通過空間發(fā)射和接收的介紹，早期的射頻技術(shù)主要集中在無線電通信方面，最著名的是無線電傳輸?shù)陌l(fā)明者伽利爾摩·馬可尼（Guglielmo Marconi），于1896年完成了第一次長距離無線電傳輸實驗。
20世紀(jì)80年代開始，第一代移動通信射頻技術(shù)投入使用，主要以頻分多址(FDMA：FrequencyDivision Multiple Access)技術(shù)為基礎(chǔ)。
到了20世紀(jì)90年代，開始興起的RFID射頻識別技術(shù)，是一種自動識別技術(shù)、RFID技術(shù)是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識別技術(shù)不同，RFID系統(tǒng)的非接觸式IC卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，該技術(shù)在防偽，防盜、自動化產(chǎn)線等各個領(lǐng)域開始被廣泛應(yīng)用。
到了21世紀(jì)初，射頻開始應(yīng)用于面部年輕化領(lǐng)域，2000年11月，美國FDA 批準(zhǔn)單極射頻在美容整形醫(yī)學(xué)中的利用電磁能量用于生物治療。
基本原理
射頻技術(shù)的工作原理基于電磁波的傳播和接收。射頻信號可以通過天線向周圍空間輻射電磁波，或者由天線感應(yīng)接收到周圍空間內(nèi)的電磁波，完成無線電通信和傳輸。
射頻信號通過調(diào)制后，由發(fā)射天線向周圍空間發(fā)送電磁波，用于數(shù)據(jù)傳輸和通信，經(jīng)過電磁波的遠距離傳播，射頻信號達到相應(yīng)的接收器，通過感應(yīng)電磁波，射頻信號被接收器接收，在特定的接收處理電路模塊中解調(diào)，還原出原始的信息數(shù)據(jù)，接收到射頻信號后，需要對信號進行放大、濾波、混頻和解調(diào)等處理，最后完成數(shù)據(jù)的采集和處理。
RFID射頻識別技術(shù)
組成
最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：
1)標(biāo)簽(Tag，即非接觸式IC卡)：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進行通信。
2)閱讀器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備。
3)天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。
RFID基本工作原理
閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)射頻卡進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調(diào)和解碼，然后送到后臺主系統(tǒng)進行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令。
RFID射頻卡的標(biāo)準(zhǔn)
目前，常用的RFID國際標(biāo)準(zhǔn)主要有用于對動物識別的IS011784和IS011785，用于非接觸IC卡的ISO10536(Close coupled cards)、ISO15693(Vicinity cards)、ISO14443(Proximitycards)，和用于集裝箱識別的IS010374等。
RFID射頻卡的分類
1)按供電方式分為有源卡和無源卡。有源是指卡內(nèi)有電池提供電源，其作用距離較遠，但壽命有限、體積較大、成本高，且不適合在惡劣環(huán)境下工作；無源卡內(nèi)無電池，它利用波束供電技術(shù)將接收到的射頻能量轉(zhuǎn)化為DC電源為卡內(nèi)電路供電，其作用距離相對有源卡短，但壽命長且對工作環(huán)境要求不高。
2)按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。低頻射頻卡主要有125 kHz和134.2 kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13.56 MHz，高頻射頻卡主要為433 MHz、915 MHz、2.45 GHz、5.8 GHz等。低頻系統(tǒng)主要用于短距離、低成本的應(yīng)用，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、動物監(jiān)管、貨物跟蹤等；中頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，其天線波束方向較窄且價格較高，在火車監(jiān)控、高速公路收費等系統(tǒng)中應(yīng)用。
3)按調(diào)制方式的不同可分為主動式和被動式。主動式非接觸式IC卡用自身的射頻能量主動地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器；被動式射頻卡使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來調(diào)制自己的信號，該類技術(shù)適合用在門禁或交通應(yīng)用中，因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。在有障礙物的情況下，用調(diào)制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動方式的射頻卡發(fā)射的信號僅穿過障礙物一次，因此主動方式工作的射頻卡主要用于有障礙物的應(yīng)用中，距離更遠(可達30m)。
4)根據(jù)電子標(biāo)簽的不同可分為可讀寫卡(RW)、一次寫入多次讀出卡(WORM)和只讀卡(RO)。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴，如電話卡、信用卡等；WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數(shù)據(jù)不能改變，比RW卡要便宜；RO卡存有一個唯一的號碼，不能逐改，保證了安全性。
分類
按照頻率范圍
根據(jù)下表IEEE無線電頻譜，射頻在整個工作頻段（300KHz~30GHz）內(nèi)可以分成低頻極高頻眾多頻段，各個頻段的使用場景也各有不同。
按照信號特征
其他應(yīng)用
通信
現(xiàn)階段,我國移動通信常用的頻段主要有：GSM系統(tǒng)占用的900/1800/1900(MHz)頻段；近兩年的GSM1X雙模占用的900/1800(MHz)頻段；CDMA 系統(tǒng)占用的 CDMA1X,800(MHz)頻段；3G占用的900/1800/1900/2100(MHz)頻段等。
無線通信電路按功能可分為三部分:
(1)射頻電路(Radio 頻率)：此部分屬于射頻前端，主要負責(zé)接收/發(fā)送射頻信號，為純粹的模擬電路設(shè)計。
(2)中頻電路(IF)：包括鎖相回路(PLL)頻率合成器(Synthesizer)等組件，主要負責(zé)二次升/降頻與調(diào)制/解調(diào)功能。
(3)基頻電路(Baseband)：主要負責(zé)A/D、D/A信號處理等數(shù)字功能。
高集成度、低功耗、易用性好的RF 芯片有助于節(jié)省更多的系統(tǒng)資源，如電流、PCB 面積等。
過去在 RF芯片制造工藝領(lǐng)域比較流行的是BiCMOS ( Complementary Metal OxideSemiconductor)工藝，它對芯片設(shè)計技術(shù)的要求較低,被業(yè)界廣泛采用，即使是國外比較知名的電路廠商其TD產(chǎn)品也是采用了 BiCMOS 工藝但是,近年來,無線通信行業(yè)不斷發(fā)展,終端產(chǎn)品競爭日趨激烈,成本降低是企業(yè)追求利潤的利器,CMOS 工藝的優(yōu)勢開始凸現(xiàn):該工藝具有功耗低、光刻尺寸按比例縮小能力強芯片上可同時制作模擬和數(shù)字電路、集成度高、設(shè)計和工藝技術(shù)成熟等特點。可以說在無線終端產(chǎn)品中，只有用CMOS技術(shù)制造 RF電路，才能實現(xiàn)單片集成RF前端的低成本和小型化收發(fā)器,從而便于終端產(chǎn)品向更加輕薄的方向發(fā)展。
醫(yī)療
利用RFID射頻識別技術(shù)進行藥物追蹤，醫(yī)療垃圾跟蹤，傳染病接觸史追蹤，醫(yī)療監(jiān)護等作用還可以利用射頻消融技術(shù)進行心臟、肝臟、肺部等手術(shù)。
發(fā)展前景
射頻技術(shù)是未來科技的重要方向之一，未來發(fā)展前景非常廣闊。
參考資料 >