Höchstfrequenztechnik
Höchstfrequenztechnik beschäftigt sich mit Frequenzen mit Wellenlängen im Dezimeter- bis Millimeterbereich, beziehungsweise im Frequenzbereich von etwa 300 MHz (Megahertz) bis 300 GHz Gigahertz, also von 300 Millionen bis 300 Milliarden Schwingungszyklen pro Sekunde, und deren Einsatz in der Nachrichtentechnik beziehungsweise Telekommunikation und auch für sonstige Zwecke. Sie ist ein Teilgebiet der Hochfrequenztechnik (HF), der besonders hohe Frequenzen umfasst. Wellen mit einer Frequenz im Bereich von zirka 300 MHz bis 300 GHz, was bei einer Ausbreitung mit Lichtgeschwindigkeit einer Wellenlänge zwischen einem Meter und 1 mm entspricht, werden allgemein als Mikrowellen bezeichnet. Das Arbeiten mit der Höchstfrequenztechnik kann jedoch auf Dauer zur Schädigung der Gesundheit führen.
Höchstfrequenztechnik und Frequenzbereiche
Der untere Teil dieses Bereichs ist als UHF bekannt (Ultra High Frequency) und wird etwa für terrestrisches Fernsehen, Amateurfunk und verschiedene Funkdienste und im Bereich von 2,5 GHz für drahtlose Datenübertragungen über WLAN (Wireless LAN) und auch für Mikrowellenherde genutzt. Daran anschließend, wird der sogenannte Zentimeterwellen-Bereich oder auch SHF (Super High Frequency) im Bereich von 3 GHz bis 30 GHz für Satellitenübertragungen wie etwa Fernsehen und Datendienste genutzt, die populären Astra- und Hotbird-Satelliten senden etwa im Bereich um die 11 bis 12 Gigahertz, und auch für terrestrische Richtfunk-Verbindungen und Radaranlagen zur Luftraum- und auch Straßenverkehrs-Überwachung. Die Millimeterwellen, wobei eine elektromagnetische Welle mit einer Wellenlänge von 1 mm eine Frequenz von 300 GHz hätte, bildet den oberen Bereich der Höchstfrequenztechnik und ist auch als EHF (Extremley High Frequency) bekannt. Das Internet funktioniert auch mit der Frequenztechnik. Nur das hier keine Hochfrequenz, sondern eine Frequenz im niedrigen Bereich benutzt wird. Mit der Technik ist es möglich die Leitung für DSL / Internet so schmal zu halten. Die Kupferleitung haben einen Durchmesser von wenigen Quadratmillimetern. So funktioniert unser Internet und damit auch kostenlose Online Games.
Höchstfrequenztechnik und neue Forschungsmethoden
In diesem Bereich arbeiten etwa zwischen 76 und 77 GHz militärische Radarsysteme in Hubschraubern sowie Nachtsichtgeräte, aber auch manche Bewegungsmelder. Da hochfrequente elektromagnetische Wellen beziehungsweise Wechselströme mit zunehmender Frequenz dazu tendieren, an der Oberfläche und nicht im Kernbereich eines Kabels zu verlaufen, werden zwecks verlustarmer Übertragung und je nach Frequenz, vorwiegend im Zentimeterwellen-Bereich, auch Hohlleiter benutzt. Dies ist eine Leitung in Form eines runden oder rechteckigen Rohres, oder in einer anderen speziellen Form mit Hohlraum in der Mitte. In Fachkreisen ist dieser Effekt, der in der Niederfrequenztechnik (NF) wie etwa bei Lautsprecher-Signalen hingegen nur eine geringe Rolle spielt, auch als „Skin-Effekt“ bekannt. Für die Übertragung über Funkstrecken werden, etwa für Richtfunkstrecken zwischen zwei Funktürmen, Hornstrahler beziehungsweise Antennen mit einer speziellen Bauform (Muschelantennen) verwendet. Eine bedeutende Forschungseinrichtung auf dem Gebiet ist das Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik in Berlin (benannt nach Ferdinand Braun, der im Jahr 1909 den Nobelpreis für Physik für seine Leistungen bei der Entwicklung der drahtlosen Telegrafie erhielt), es betreibt Forschungen in den Bereichen Mikrowellentechnik sowie Optoelektronik, also Lasertechnik, speziell Hochleistungs-Diodenlaser. Diese werden etwa in der industriellen Materialbearbeitung eingesetzt.