Drei allgemeine HF-Anwendungen
Es lassen sich drei allgemeine Anwendungsbereiche von HF-Strahlung nennen. Bei der ersten Kategorie von HF-Anwendungen geht es um das Erwärmen von Objekten. Als Beispiele hierfür sind Mikrowellenöfen und industrielle oder medizinische Anwendungen anzuführen.
Ein weiterer Einsatzbereich von HF-Strahlung ist die Erfassung oder Detektion von Objekten. Hierzu werden HF-Strahlen ausgesendet und anhand der Eigenschaften der reflektierten HF-Wellen Informationen über die reflektierenden Objekte gewonnen.
Der bekannteste Anwendungsfall ist jedoch die Übertragung von Informationen. Zu den ersten Anwendungen von HF-Wellen zur Übertragung von Ton und Bild gehörten historisch der Hörfunk und das Fernsehen. Hochfrequenzstrahlung unterstützt jedoch auch moderne Datenübertragungstechnologien wie Wi-Fi, Mobilfunk und Bluetooth. Darüber hinaus spielt die Informationsübertragung durch das Weltall mittels HF eine wichtige Rolle für Satellitenapplikationen wie GPS.
Erwärmen von Objekten mittels HF-Strahlung
Mikrowellenöfen verwenden ein sogenanntes „Magnetron“, um HF-Strahlung mit einer Frequenz von etwa zweieinhalb Gigahertz zu erzeugen. Dieser Frequenzbereich wird auch üblicherweise von Wi-Fi und Bluetooth genutzt. Die HF-Strahlung durchdringt dann die Lebensmittel oder Flüssigkeiten im Ofen und versetzt die Moleküle, insbesondere Wasser, in Schwingung, wodurch Wärme entsteht. Bei der Verwendung von HF-Strahlung zum Erwärmen von Lebensmitteln sollten sich keine Metallgegenstände im Mikrowellenofen befinden, da die vom Magnetron erzeugte HF-Strahlung im Metall HF-Ströme anregen kann. Diese im Metall fließenden Ströme können Funken oder Brände verursachen.
Neben dem Aufwärmen von Lebensmitteln wird HF-Strahlung auch für industrielle Anwendungen genutzt, z. B. die Pasteurisierung von Milch, und wird außerdem in der Medizin eingesetzt – von der Zerstörung von Krebszellen bis hin zu verschiedenen kosmetischen Behandlungen.
Erfassen von Objekten mittels HF-Strahlung
Radar ist ein Beispiel für die Erfassung von Objekten mit HF-Strahlung. Die Anwendungsbereiche von Radaren sind vielfältig – sie reichen von der Detektion von Flugzeugen oder Schiffen bis zur Messung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs oder etwa eines Baseballs. Ein weiteres Beispiel für die Verwendung von HF-Strahlung zu Detektionszwecken sind die Körperscanner, die heute die früher üblichen Metalldetektoren in Flughäfen weitgehend ersetzt haben. Manche Bewegungsmelder in Alarmanlagen oder anderen Systemen basieren ebenfalls auf HF-Strahlung. Eine weniger bekannte Anwendung von HF-Strahlung für sensorische Zwecke sind Materialmessungen. Mit HF-Strahlen können bestimmte Materialeigenschaften zerstörungsfrei bestimmt werden – z. B. ist es möglich, Gewebe auf Brustkrebs oder Bäume auf Fäulnis und Termiten zu prüfen.