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[[Datei:Konforme Abbildung Impedanzebene z - Reflexionsebene r - Smithdiagramm cropped.png|mini|Das [[Smith-Diagramm]] ist ein wichtiges Hilfsmittel der HF-Technik und ein [[Logo (Zeichen)|Logo]] dieses Arbeitsgebiets]]

Die '''Hochfrequenztechnik''', abgekürzt '''HF-Technik''', ist ein Teilgebiet der [[Elektrotechnik]] und damit der [[Ingenieurwissenschaften]]. Sie befasst sich mit [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetischen Wellen]] und deren Übertragung. Im Fokus stehen Methoden, [[Signalgenerator|Geräte]] und [[Sendeanlage|Anlagen]] zu ihrer Erzeugung, die [[Maxwell-Gleichungen|Theorie]] und [[Amateurfunkdienst|Praxis]] der [[Funktechnik|Wellenausbreitung]] sowie der [[Empfangsgerät|Empfang]] der Wellen. Wichtige Teilgebiete sind die [[Antennentechnik]] und die [[Hochfrequenzmesstechnik]]. Seit der Entdeckung der Möglichkeiten drahtloser Kommunikation mittels hochfrequenter Wellen in der Mitte des 19. Jahrhunderts wird von ''Hochfrequenztechnik'' gesprochen. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelte sie sich zu einem eigenen Fachgebiet innerhalb der Fächer Elektrotechnik und Physik.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.static.tu.berlin/fileadmin/www/10002201/th_nachr__1_.pdf |titel=Nachrichtentechnik an der TH/TU Berlin – Geschichte, Stand und Ausblick |autor=Peter Noll |datum=2001-06-21 |format=pdf |abruf=2023-09-07}}</ref>

Ein [[Elektroingenieur]], der sich darauf spezialisiert hat, wird ''Hochfrequenz-Ingenieur'' genannt. Andere Personen, die sich damit befassen, kann man allgemein als ''Hochfrequenztechniker'' bezeichnen.

== Anwendungen ==
Praktische Anwendung findet die HF-Technik auf vielen Gebieten des täglichen Lebens, wie beispielsweise bei [[Mobiltelefon|Handys]] oder [[Smartphone]]s, bei [[Rundfunk]] und [[Fernsehen]], in verkehrs- und sicherheitsrelevanten Anwendungen, wie im [[Flugfunk]], [[Mobiler Seefunkdienst|Seefunk]] und [[Polizeifunk]], der [[Luftraumüberwachung]] mithilfe von [[Radargerät]]en und sogar der [[Sicherheitskontrolle|Sicherheitsüberprüfung]] an Flughäfen durch [[Körperscanner]], außerdem bei [[Fernbedienung|Funkfernbedienungen]] und [[Funkfernsteuerung]]en sowie auf vielen weiteren Gebieten von Wissenschaft und Technik, zum Beispiel in der Medizin für Diagnose und Therapie (z. B. [[Diathermie|Hochfrequenzthermotherapie]]), bei der [[Werkstoffprüfung#Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung|zerstörungsfreien Werkstoffprüfung]], oder als [[Bodenradar]] in der [[Archäologie]] und [[Geophysik]].

== Frequenzbereich ==
Der Frequenzbereich der Hochfrequenztechnik ist nicht einheitlich definiert. Eine enge Definition der [[Internationale Fernmeldeunion|Internationalen Fernmeldeunion]] beschränkt ihn auf 3 [[Hertz (Einheit)|MHz]] bis 30 MHz, also dem traditionell als [[Kurzwelle]] bezeichneten [[Frequenzband]], und bezeichnet die darüber liegenden [[Frequenzband|Frequenzbänder]] für 30 MHz bis 300 MHz als [[Ultrakurzwelle|VHF]] (''Very High Frequency''; deutsch ''sehr hohe Frequenz''), im Deutschen früher oft als [[Ultrakurzwelle|UKW (Ultrakurzwelle)]] bezeichnet, für 300 MHz bis 3 GHz als [[Dezimeterwelle|UHF]] (''Ultra High Frequency''; deutsch ''ultrahohe Frequenz''), für 3 GHz bis 30 GHz als [[Zentimeterwelle|SHF]] (''Super High Frequency''; deutsch ''superhohe Frequenz'') und für 300 GHz bis 3 THz als [[Millimeterwelle|EHF]] (''Extremely High Frequency''; deutsch ''extrem hohe Frequenz'').<ref>{{Internetquelle |url=//www.itu.int/rec/R-REC-V.431-7-200005-I |titel=V.431 : Nomenclature of the frequency and wavelength bands used in telecommunications |hrsg=[[Internationale Fernmeldeunion|ITU]] |zugriff=2015-06-18}}</ref> Neuerdings ist noch ein weiteres Band dazugekommen, nämlich für 3 THz bis 30 THz als THF (''Tremendously High Frequency''; deutsch ''gewaltig hohe Frequenz''). Eine weite Auslegung des Begriffs Hochfrequenz erlaubt die Verwendung für ''alle'' genannten [[Frequenzband|Frequenzbänder]], demnach ab etwa 3 MHz bis etwa 30 THz oder noch darüber hinaus, somit für einen Großteil des [[Elektromagnetisches Spektrum|elektromagnetischen Spektrums]] insgesamt.

Im Gegensatz zur [[Gleichstrom]]technik befasst sich die HF-Technik mit [[Wechselstrom|Wechselströmen]], wobei hier traditionell die unterschiedlichen Arbeitsgebiete entsprechend der charakteristischen Eigenschaft des Wechselstroms, nämlich seiner [[Frequenz]], unterteilt wurden in die [[Niederfrequenz]]technik (NF-Technik), zuweilen noch, aber sehr selten die [[Mittelfrequenztransformator|„Mittelfrequenztechnik“]], dann die Hochfrequenztechnik, und früher gelegentlich verwendet schließlich noch die '''Höchstfrequenztechnik'''. (So gab es früher an einigen Universitäten „[[Lehrstuhl|Lehrstühle]] für Hoch- und Höchstfrequenztechnik“, wobei inzwischen sinnvollerweise auf die Verwendung des Superlativ zumeist verzichtet wird.) Praktisch übriggeblieben sind heute nur die Bezeichnungen NF-Technik und HF-Technik, wobei die Grenze etwa bei 3 MHz liegt, aber durchaus auch niedriger angenommen werden kann. Beispielsweise gelten die aus der HF-Technik bekannten Gesetzmäßigkeiten auch unterhalb von 3 MHz, also auch im [[Mittelwelle]]n- und [[Langwelle]]nbereich. Wie die untere, ist auch die obere Frequenzgrenze der HF-Technik nicht scharf gezogen. Üblicherweise zählt man auch den [[Millimeterwelle]]nbereich, also Frequenzen bis zu 300 GHz mit dazu. Häufig hört man auch den Begriff '''Mikrowellentechnik''', beispielsweise in Zusammenhang mit [[Mikrowellenherd|Mikrowellenöfen]]. Dieser [[Trivialname]] stammt ursprünglich aus dem [[Amerikanisches Englisch|amerikanischen Englisch]] ([[Mikrowellen]] auf Englisch: ''microwaves'') und meint einen Teilbereich des Hochfrequenzbereichs, etwa von 300 MHz bis 300 GHz. Die Mikrowellentechnik kann als Teilgebiet der Hochfrequenztechnik aufgefasst werden.

== Teilgebiete ==
Wichtige Teilgebiete der Hochfrequenztechnik sind:
* [[Leitungstheorie]] (siehe auch [[Smith-Diagramm]] und [[Hohlleiter]])
* Hochfrequenzfilter ([[Tiefpass]], [[Hochpass]], [[Bandpass]])
* Historische Komponenten (Bauelemente) wie [[Laufzeitröhre]]n
* Passive Komponenten, wie [[Signalteiler]], [[Anpassungsnetzwerk|Impedanztransformator]], Modeblocker oder [[Richtkoppler]]
* Komponenten mit Halbleitern wie [[Detektorempfänger|Detektoren]], [[Mischer (Elektronik)|Mischer]], Frequenzverdoppler, [[Verstärker (Elektrotechnik)|Verstärker]]
* [[Oszillator]] (div. [[Halbleiter]], [[Magnetron]])
* [[Antennentechnik]], wie [[Parabolantenne]]n, [[Patchantenne|Patchantennen]] und [[Yagi-Uda-Antenne|Yagi-Antennen]]
* [[Signalgenerator|Sende-]] und [[Empfangsgerät|Empfangstechnik]] (siehe auch [[Überlagerungsempfänger]])
* [[Modulation (Technik)|Modulationsverfahren]]
* Digitale Übertragungsverfahren
* [[Hochfrequenzmesstechnik]]
* [[Radar]]- und [[Richtfunk|Richtfunktechnik]]
* [[RFID]]-Technik

== Bedeutende HF-Techniker ==
* [[Heinrich Hertz]] (1857–1894) gelang in den 1880er-Jahren der erste experimentelle Nachweis und die Übertragung elektromagnetischer Wellen von einem Sender zu einem Empfänger.
* [[Nikola Tesla]] (1856–1943) experimentierte in den 1890er-Jahren mit hochfrequenten Wechselströmen, auch in Hinblick auf die Möglichkeit einer [[Drahtlose Energieübertragung|drahtlosen Energieübertragung]].
* [[Alexander Stepanowitsch Popow|Alexander Popow]] (1859–1906) überbrückte 1895 drahtlos zunächst 190 Meter und steigerte dies bis 1900 auf 112 Kilometer.
* [[Guglielmo Marconi]] (1874–1937) gilt als ''der'' Pionier der drahtlosen Kommunikation. Ihm gelang 1903 die erste Transatlantik-Übertragung.
* [[Phillip Smith]] (1905–1987) entwickelte 1937 das nach ihm benannte [[Smith-Diagramm|Diagramm]], eines der wichtigsten zeichnerischen Hilfsmittel der HF-Technik.

== Literatur ==
* [[Jürgen Detlefsen]], Uwe Siart: ''Grundlagen der Hochfrequenztechnik'', aktualisierte Auflage, [[R. Oldenbourg Verlag|Oldenbourg Wissenschaftsverlag]], München 2012. ISBN 3-486-70891-0.
* [[Hans Heinrich Meinke|H. Meinke]], [[Friedrich-Wilhelm Gundlach|F.W. Gundlach]]: ''Taschenbuch der Hochfrequenztechnik'' Band 1 – Grundlagen. 5. Aufl., Springer, Berlin 1992. ISBN 3-540-54714-2.
* H. Meinke, F.W. Gundlach: ''Taschenbuch der Hochfrequenztechnik'' Band 2 – Komponenten. 5. Aufl., Springer, Berlin 1992. ISBN 3-540-54715-0.
* H. Meinke, F.W. Gundlach: ''Taschenbuch der Hochfrequenztechnik'' Band 3 – Systeme. 5. Aufl., Springer, Berlin 1992. ISBN 3-540-54716-9.
* [[Holger Heuermann#Einzelnachweise|H. Heuermann]]: Hochfrequenztechnik. 4. Aufl., Springer Vieweg, Wiesbaden 2023. ISBN 978-3-658-37825-7.
* H. Heuermann: Mikrowellentechnik. 2. Aufl., Springer Vieweg, Wiesbaden 2023. ISBN 978-3-658-41286-9.
* [[Ulrich L. Rohde]], Matthias Rudolph: ''RF / Microwave Circuit Design for Wireless Applications'', 2nd Edition John Wiley & Sons December 2012. ISBN 978-0-470-90181-6.
* George D. Vendelin, Anthony M. Pavio, Ulrich L. Rohde: ''Microwave Circuit Design Using Linear and Nonlinear Techniques'', 2nd Edition, John Wiley & Sons, July 2005. ISBN 978-0-471-41479-7.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Hochfrequenztechnik| ]]
[[Kategorie:Ingenieurwissenschaftliches Fachgebiet]]

Hochfrequenztechnik - Versionsgeschichte

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