Основы радиолокации — Диапазоны частот и длин волн
Диапазоны частот и длин волн
Спектр электромагнитных полн простирается до частот выше 1024 Гц. Этот очень широкий сложный диапазон делится на поддиапазоны с различными физическими свойствами.
Разделение частот по поддиапазонам ранее выполнялось в соответствии с исторически сложившимися критериями и в настоящее время устарело. Это привело к возникновению современной классификации диапазонов частот, которая в настоящее время используется на международном уровне. Однако в литературе все еще можно встретить традиционно сложившиеся названия диапазонов частот.
На Рисунке 1 изображен диапазон частот, занятый электромагнитными волнами, и показано его деление на поддиапазоны.
Рисунок 1. Диапазоны частот и длин волн, используемые в радиолокации
Рисунок 1. Диапазоны частот и длин волн, используемые в радиолокации
Рисунок 1. Диапазоны частот и длин волн, используемые в радиолокации
В верхней части рисунка показано деление спектра электромагнитных волн, сложившееся исторически и официально принятое Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (Institute of Electrical and Electronic Engineer, IEEE). В нижней части рисунка показана современная классификация диапазонов частот, принятая для использования в структурах НАТО. Видно, что границы частотных диапазонов в этих двух классификациях не всегда совпадают.
Диапазоны и поддиапазоны частот называют заглавными буквами. Такой подход возник еще на заре радиолокации, когда точное значение рабочей частоты радиолокационного средства старались держать в тайне.
Рисунок 2. Некоторые радиолокаторы и их диапазоны частот
Рисунок 2. Некоторые радиолокаторы и их диапазоны частот
Сканеры
досмотра
Автомобильные
радиолокаторы
Бортовой
радио-
локатор
РЛС разведки
поля боя
Радиолокатор обзора
воздушного пространства
Загоризонтный радиолокатор
SMR
PAR
ASR
Трассовый
радио-
локатор
GPR
Рисунок 2. Некоторые радиолокаторы и их диапазоны частот
Радиолокационные системы работают в широком диапазоне излучаемых частот. Чем выше рабочая частота радиолокатора, тем сильнее влияют на распространение электромагнитных волн атмосферные явления, такие как дождь или облака. Но одновременно с этим на более высоких частотах достигается лучшая точность работы радиолокационного средства. На Рисунке 2 показаны диапазоны частот электромагнитных волн, используемые радиолокационными средствами.
А- и В-диапазоны (ВЧ и ОВЧ)
В русскоязычной литературе эти диапазоны называют диапазоном высоких частот (ВЧ) и диапазоном очень высоких частот (ОВЧ, иногда — метровым диапазоном), в англоязычной — диапазоном HF (High Frequency) и диапазоном VHF (Very High Frequency).
Эти радиолокационные диапазоны ниже 300 МГц имеют давнюю историю применения, поскольку именно в этих диапазонах активно развивались радиотехнологии в годы Второй мировой войны. В настоящее время эти частоты используются в радиолокаторах раннего обнаружения и так называемых загоризонтных радиолокаторах (Over The Horizon, OTH). Для таких низких частот легче строить высокомощные передатчики. Затухание электромагнитных волн на таких частотах меньше, чем при использовании более высоких частот. С другой стороны, точность таких радиолокаторов ограничена, поскольку низкие частоты требуют антенн с очень большими физическими размерами, что определяет точность измерения и разрешающую способность по угловым координатам. Кроме того, эти диапазоны частот используются и другими службами, связью и радиовещанием, поэтому полоса частот для радиолокаторов ограничена (что, опять же влияет на точность и разрешающую способность).
Однако, в последнее время, интерес к использованию этих диапазонов частот в радиолокации возвращается, поскольку на этих частотах технологии снижения радиолокационной заметности Stealth не обеспечивают требуемого эффекта.
С-диапазон (УВЧ)
Этот диапазон называется диапазоном ультравысоких частот (УВЧ) или дециметровым диапазоном. В англоязычной литературе — Ultra High Frequency (UHF).
Существует не так много радиолокационных систем, разработанных для этого частотного диапазона (от 300 МГц до 1 ГГц). Эти частоты хорошо подходят для радиолокационного обнаружения и сопровождения спутников и баллистических ракет на больших расстояниях. Радиолокаторы, работающие в этом диапазоне частот, используются для раннего обнаружения и предупреждения о целях как, например, обзорный радиолокатор в системе противовоздушной обороны средней дальности MEADS (Medium Extended Air Defense System). Некоторые метеорологические радиолокационные системы, например, предназначенные для построения профиля ветра, работают в этом диапазоне, поскольку распространение электромагнитных волн на таких частотах слабо зависит от облаков и дождя.
Новые технологии сверхширокополосной радиолокации (Ultrawideband, UWB) используют все частоты от А- до С-диапазона. Сверхширокополосные радиолокаторы излучают очень короткие импульсы на всех частотах одновременно. Они используются для неразрушающего контроля материалов и объектов, а также как радиолокаторы подповерхностного зондирования (Ground Penetrating Radar, GPR), например, для археологических исследований.
D-диапазон (L-диапазон)
Этот частотный диапазон (от 1 до 2 ГГц) является предпочтительным для работы радиолокаторов дальнего обнаружения с дальностью действия до 250 морских миль (около 400 километров). Они излучают импульсы высокой мощности с широким спектром и, зачастую, с внутриимпульсной модуляцией. Вследствие кривизны земной поверхности максимальная дальность обнаружения ограничена для целей, находящихся на малых высотах. Такие цели, по мере увеличения дальности, очень быстро исчезают за радиогоризонтом.
В этом диапазоне частот работают радиолокаторы дальнего обнаружения в системе управления воздушным движением, такие как трассовый обзорный радиолокатор (Air Route Surveillance Radar, ARSR). При объединении с моноимпульсным вторичным обзорным радиолокатором (Monopulse Secondary Surveillance Radar, MSSR) они используют относительно большую медленно вращающуюся антенну.
Если букву L подразумевать как первую в слове Large (большой), то обозначение L-диапазон является хорошей мнемонической рифмой для большого размера антенны или большой дальности действия.
E/F-диапазон (S-диапазон)
В этом диапазоне атмосферное ослабление выше, чем в D-диапазоне. Радиолокаторам, работающим в этом диапазоне, требуется значительно большая излучаемая мощность для того, чтобы достичь хороших значений максимальной дальности действия. В качестве примера можно привести радиолокатор средней мощности MPR (Medium Power Radar) с импульсной мощностью 20 МВт. В этом частотном диапазоне влияние погодных условий сильнее, чем в D-диапазоне. Поэтому несколько метеорологических радиолокаторов работают в E/F-диапазоне но, в основном, в тропических и субтропических климатических зонах, поскольку тут они могут «видеть» за пределами сильного шторма.
Специальные аэродромные обзорные радиолокаторы (Airport Surveillance Radar, ASR) используются в аэропортах для обнаружения и отображения положения самолетов в воздушном пространстве аэропортов, в среднем, на дальностях 50 … 60 морских миль (около 100 км). Аэродромные радиолокаторы определяют положение самолетов и погодные условия в районах как гражданских, так и военных аэродромов.
Обозначение S-диапазона (Small, Short – малый, короткий), в противоположность обозначению L-диапазона, может трактоваться как обозначение меньших размеров антенн или меньшей дальности действия.
G-диапазон (С-диапазон)
В G-диапазоне (от 4 до 8 ГГц) работают много военных мобильных радиолокаторов (обзора поля боя, управления оружием и наземной разведки) с малой и средней дальностью действия. Размеры антенн обеспечивают отличную точность измерения и разрешающую способность и, при этом, будучи сравнительно небольшими, не препятствуют быстрому перемещению. Влияние плохих погодных условий очень существенно. Поэтому в радиолокаторах этого диапазона, предназначенных для работы по воздушным объектам, часто применяются антенны с круговой поляризацией. Этот диапазон частот отведен для большинства типов метеорологических радиолокаторов, используемых для обнаружения осадков в умеренных климатических зонах, таких как Европа.
I/J-диапазон (X- и Ku-диапазоны)
В этом диапазоне частот (от 8 до 12 ГГц) соотношение между используемой длиной волны и размером антенны существенно лучше, чем в диапазонах более низких частот. I/J-диапазон является сравнительно распространенным в военных применениях, таких как бортовые радиолокаторы, обеспечивающие функции перехвата воздушной цели и ведение огня по ней, а также атаки наземных целей. Очень малый размер антенны определяет хорошую применяемость. Системы наведения ракет в I/J-диапазоне имеют приемлемые размеры для комплексов, для которых важны мобильность и малый вес, а большая дальность действия не является основным требованием.
Этот диапазон частот широко используется в морских навигационных радиолокаторах как гражданского, так и военного применения. Небольшие и недорогие антенны с высокой скоростью вращения обеспечивают значительные максимальные дальности действия и хорошую точность. В таких радиолокаторах используются волноводно-щелевые и небольшие полосковые антенны, размещенные, как правило, под антенными обтекателями.
Кроме перечисленного, этот частотный диапазон распространен в космических и бортовых радиолокаторах построения изображений, основанных на антеннах с синтезированными апертурами (Synthetic Aperture Radar), предназначенных как для целей военной электронной разведки, так и для гражданского географического кaртографирования.
Специализированные радиолокаторы с обратной синтезированной апретурой (Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR) используются в морских воздушных средствах контроля загрязнения.
K-диапазон (K- и Ka-диапазоны)
Чем выше частота, тем сильнее атмосферное поглощение и затухание электромагнитных волн. С другой стороны потенциальная точность и разрешающая способность тоже возрастают. Радиолокационные системы, работающие в этом диапазоне, обеспечивают небольшую дальность действия, но очень высокое разрешение и высокую скорость обновления данных. В системах управления воздушным движением такие системы используются как радиолокаторы управления наземным движением (Surface Movement Radar, SMR) или (как часть) оборудование для обнаружения на поверхности аэропорта (Airport Surface Detection Equipment, ASDE). Использование коротких зондирующих импульсов длительностью в несколько наносекунд обеспечивает разрешение по дальности, при котором на экране радиолокатора можно распознать контур самолета или наземного транспортного средства.
V-диапазон
Вследствие явления рассеяния на молекулах (влияние влажности воздуха) затухание электромагнитных волн в этом диапазоне очень высокое. Радиолокационные применения здесь ограничены дальностью действия в несколько метров.
W-диапазон
В этом диапазоне наблюдаются два явления: максимальное затухание вблизи 75 ГГц и относительный минимум на частоте около 96 ГГц. Оба эти эффекта используются на практике. В автомобилестроении небольшие встроенные радиолокационные средства работают на частотах 75 … 76 ГГц в парковочных ассистентах, для просмотра слепых зон и ассистентах торможения. Высокое затухание (влияние молекул кислорода О2) снижает уровень помех от таких радиолокационных средств.
Радиолокационные установки, работающие на частотах от 96 до 98 ГГц, используются в качестве лабораторного оборудования. Они позволяют получить представление о применении радиолокации на чрезвычайно высоких частотах, таких как 100 ГГц.
В книге Merill Skolniks «Radar Handbook» (3-е издание) автор ссылается на более раннее стандартное буквенное обозначение IEEE для радиочастотных диапазонов (IEEE-Std. 521-2002). Эти буквенные обозначения (как показано на красной шкале на Рисунке 1) первоначально были выбраны для описания используемых диапазонов радиолокации еще во время Второй мировой войны. Но в настоящее время используемые частоты превышают 110 ГГц — сегодня существуют генераторы с фазовым управлением до 270 ГГц, мощные передатчики до 350 ГГц. Рано или поздно эти частоты будут использоваться и в интересах радиолокации. Одновременно с этим использование сверхширокополосных радиолокаторов выходит за границы традиционных радиолокационных диапазонов частот.
Различные обозначения радиолокационных диапазонов очень запутаны. Это не составляет трудностей для инженера или техника радиолокатора. Эти специалисты могут работать с различными диапазонами, частотами и длинами волн. Но они, как правило, не занимаются логистикой закупок, например, инструментов для обслуживания и измерения или даже нового радиолокатора целиком. К сожалению, менеджмент логистики, в основном, обучался бизнес-наукам. Поэтому у них будут возникать проблемы с запутанными обозначениями диапазонов. Теперь проблема состоит в том, чтобы утверждать, что генератор частоты для I и J-диапазона обслуживает радиолокатор X-диапазона и Ku-диапазона, а глушитель D-диапазона создает помехи для радиолокатора L-диапазона.
Сверхширокополосные радиолокаторы используют очень широкий частотный диапазон, выходящий за строгие границы классических диапазонов. Как лучше сказать: например, сверхширокополосный радиолокатор работает на частотах от E до H-диапазона, или он использует те же частоты от более высокого S-диапазона до более низкого X-диапазона?
Но пока производители будут называть предлагаемые радиолокационные средства с использованием старых обозначений диапазонов частот, до тех пор IEEE будет объявлять, что новые полосы частот: «… не согласуются с практикой радиолокации и не должны использоваться для описания радиолокационных частотных диапазонов». Я думаю, это всего лишь вопрос времени, и даже IEEE изменит свое мнение. Помните: не так давно метрическая система единиц измерения считалась неуместной в IEEE. И действительно, чтобы описать, какова длина мили, лучше сказать «одна миля», а не «1,853 километра». (Как жаль, что большинство людей в этом мире не знают, какова длина мили.)
Радиочастоты — частоты или полосы частот в диапазоне от 3 Гц до 3000 ГГц, которым присвоены условные наименования. Этот диапазон соответствует частоте переменного тока электрических сигналов для вырабатывания и обнаружения радиоволн. Так как большая часть диапазона лежит за границами волн, которые могут быть получены при механической вибрации, радиочастоты обычно относятся к электромагнитным колебаниям. Закон РФ «О связи» устанавливает следующие понятия, относящиеся к радиочастотам:
Использование диапазонов по радиослужбам регламентируется Регламентом радиосвязи Российской Федерации и международными соглашениями. По регламенту международного союза электросвязи радиоволны разделены на диапазоны от 0.3*10N Гц до 3*10N Гц, где N — номер диапазона. Российский ГОСТ 24375-80 почти полностью повторяет эту классификацию.
Классификация ГОСТ 24375-80 не получила широкого распространения и в ряде случаев вступает в противоречие с национальными стандартами (ГОСТ) в области радиоэлектроники. Традиционные обозначения радиочастотных диапазонов на Западе сложились в ходе Второй мировой войны. В настоящее время они закреплены в США стандартом IEEE, а также международным стандартом ITU. На практике под низкочастотным диапазоном часто подразумевают диапазон звуковых частот, под высокочастотным — весь радиодиапазон, от 30 кГц и выше, в том числе, диапазон ВЧ. В отечественной литературе диапазоном СВЧ в широком смысле иногда называют диапазоны УВЧ, СВЧ и КВЧ (от 0.3 до 300 ГГц), на Западе этому соответствует широко распространенный термин микроволны. Также в отечественной учебной и научной литературе сложилась классификация диапазонов, согласно которой мириаметровые волны называют сверхдлинными волнами (СДВ), километровые — длинными волнами (ДВ), гектометровые — средними волнами (СВ), декаметровые — короткими волнами (КВ), а все остальные, с длинами волн короче 10 м, относят к ультракоротким волнам (УКВ). Классификация по способу распространения.Прямые волны — радиоволны, распространяющиеся в свободном пространстве от одного объекта к другому, например, от одного космического аппарата к другому, в некоторых случаях, от земной станции к космическому аппарату и между атмосферными аппаратами или станциями. Для этих волн влиянием атмосферы, посторонних объектов и Земли можно пренебречь. Земные или поверхностные — радиоволны, распространяющиеся вдоль сферической поверхности Земли и частично огибающие ее вследствие явления дифракции. Способность волны огибать встречаемые препятствия и дифрагировать вокруг них, как известно, определяется соотношением между длиной волны и размерами препятствий. Чем короче длина волны, тем слабее проявляется дифракция. По этой причине волны диапазонов УВЧ и выше очень слабо дифрагируют вокруг поверхности земного шара и дальность их распространения в первом приближении определяется расстоянием прямой видимости (прямые волны). Тропосферные — радиоволны диапазонов ОВЧ и УВЧ, распространяющиеся за счет рассеяния на неоднородностях тропосферы на расстояние до 1000 км. Ионосферные или пространственные — радиоволны длиннее 10 м, распространяющиеся вокруг земного шара на сколь угодно большие расстояния за счет однократного или многократного отражения от ионосферы и поверхности Земли. Направляемые — радиоволны, распространяющиеся в направляющих системах (радиоволноводах) Примеры.
Примеры выделенных радиодиапазонов. Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи.В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:
Некоторые диапазоны гражданской авиации.
Некоторые
|
Диапазон частот — это… Что такое Диапазон частот?
Диапазон частот — полоса излучаемых источником частот, которой зачастую присвоено условное наименование, одно из важнейших понятий радиотехники, а также физико-технических дисциплин в целом. Это понятие имеет общий характер, то есть можно говорить или о диапазоне частот какого-либо конкретного излучателя (природного или искусственного происхождения), или о диапазоне, выделенном какой-то радиослужбе, или, например, об обобщённой разбивке всей полосы радиочастот.
Примеры выделенных радиодиапазонов
- Диапазон средних волн с амплитудной модуляцией (530—1610 кГц).
- Различные диапазоны коротких волн (5,9—26,1 МГц).
- Гражданский диапазон (26,965—27,405 МГц).
- Частоты телевизионных каналов (48,5—862,0 МГц).
- Диапазон ультракоротких волн c частотной модуляцией (87,5—108 МГц, кроме 76—90 МГц в Японии; в России также 65,9—74 МГц).
- ISM диапазон.
- Диапазоны военных частот. 42-48 МГц , (224-280 МГц военная авиация)
- Диапазоны частот гражданской авиации (108-118 навигационные для ILS , VOR)(118—136,975 МГц).
- Международный морской диапазон 156,050-162,025 МГц. Речной диапазон (Россия) 300-337 МГц .
Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи
В России для гражданской радиосвязи с использованием радиоэлектронных устройств, не требующих регистрации в территориальных гос. органах по надзору в сфере связи, выделены три диапазона частот:
- 27 МГц (гражданский диапазон), с разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт;
- 433 МГц (LPD), выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью передатчика не более 0,01 Вт;
- 446 МГц (PMR), выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью передатчика не более 0,5 Вт.
Данные диапазоны совершенно безнаказанно можно использовать в практических целях.
| |||||||
Диапазоны в акустике
- Инфразвуковой — ниже 20 Гц.
- Звуковой — от 20 Гц до 20 кГц (в него полностью укладывается диапазон слышимых человеческим ухом частот).
- Ультразвуковой — от 20 кГц до 1 ГГц.
- Гиперзвуковой — свыше 1 ГГц.
См. также
Ссылки
X-диапазон — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 августа 2018; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 августа 2018; проверки требуют 6 правок.
| ||||||
X-диапазон (X band) — диапазон частот сантиметровых длин волн, используемых для наземной и спутниковой радиосвязи. По определению IEEE, этот диапазон простирается от 8 до 12 ГГц электромагнитного спектра (длины волн от 3,75 до 2,5 см), хотя в спутниковой связи этот диапазон «сдвинут» в сторону C-диапазона и лежит примерно между 7 и 10,7 ГГц[источник не указан 1669 дней].
В спутниковой связи часть X-диапазона между 7,9 и 8,4 ГГц для линии Земля — Спутник (uplink), и между 7,25 и 7,75 ГГц для линии Спутник — Земля (downlink) зарезервирована для фиксированной спутниковой связи в военных целях. Так, российские военные спутники-ретрансляторы Радуга-1 и Радуга-1М работают в этом диапазоне. Их ретрансляторы X-диапазона были заявлены в Международном комитете регистрации частот (ITU-R) под наименованием «Галс» (обозначения от Gals-1 до Gals-18, исключая Gals-13) и служат для обеспечения правительственной и военной связи[1]. Этот диапазон обычно называется «X-диапазон 7/8 ГГц».
Дальняя космическая связь[править | править код]
Часть X-диапазона зарезервирована для дальней космической связи. В данный момент американская сеть Deep Space Network (DSN) активно использует этот диапазон для связи с межпланетными КА через станции Голдстоун в пустыне Мохаве в Южной Калифорнии (США), Комплекс дальней космической связи в Канберре (Австралия) и Мадридский комплекс дальней космической связи (Испания). Кроме X-диапазона, также используются S-диапазон и K-диапазон.
Наиболее известные американские межпланетные станции, для связи с которыми использовался X-диапазон: миссия Викинг к Марсу; миссия Вояджер к внешним планетам Солнечной системы; миссия Галилео к Юпитеру и Кассини-Гюйгенс к Сатурну.
Советская система дальней космической связи, основанная на радиотелескопах РТ-70 и П-400П, работала в C- и X-диапазонах. Антенны установлены в Западном и Восточном центре дальней космической связи, вблизи Евпатории и Уссурийска[2].
Радар X-диапазона морского базированияX-диапазон широко используется в радиолокации. В этом диапазоне используются радары многих типов как в военных, так и в гражданских целях. Так, например, радары X-диапазона широко используются в метеорологии, так как из-за меньшей длины волны (по сравнению с диапазонами L- и S- и C-) эти радары более чувствительны к туману и облакам, состоящим из мельчайших капель воды, а также используются для обнаружения снежных осадков и зон неинтенсивного дождя. С другой стороны, из-за небольших размеров их антенн эти радары легко сделать на мобильной основе, что упрощает их использование[3].
Кроме того, радары X-диапазона используются в радионавигации, в управлении движением судов, в управлении воздушным движением и в других областях.
В военных целях радары X-диапазона используются для обнаружения самолетов, баллистических ракет и контрбатарейной борьбы.
Радары ДПС[править | править код]
Полицейские дорожные радары используют несколько несущих радиочастот, но самой старой и основной является частота 10525 МГц (± 25 МГц). Множество импортных и отечественных радаров ДПС использовали эту частоту, из которых наиболее популярными были «Барьер» и «Сокол». Самый первый отечественный измеритель скорости «Барьер» в конце 90-х был снят с производства по причине большого облучения пользователя. Радар следующего поколения «Сокол» был менее вредоносным, но его также перестали выпускать в 2008 году из-за низкой точности измерений, производимых в X-диапазоне[4][5].
Современные дорожные радары работают в диапазонах K- и Ka-.
Диапазоны в различных системах обозначений различаются, в таблице приведены диапазоны согласно классификации IEEE:
| Диапазоны частот | ||
| Название | Частотный диапазон, ГГц | |
|---|---|---|
| Название диапазона | Диапазон частот РЛС | Диапазон частот в спутниковой связи |
| L | 1,0—2,0 | |
| S | 2,0—4,0 | |
| C | 4,0—8,0 | 3,4—8,0 |
| X | 8,0—12,0 | 7,0—10,7 |
| Ku | 12,0—18,0 | 10,7—18,0 |
| K | 18,0—26,5 | 18,3—20,2; 27,5—31,5 |
| Ka | 26,5—40,0 | |
Телевизионный канал (полоса радиочастот) — Википедия
Советский видеомагнитофон «Электроника ВМ-12» (вверху):1 — кнопки переключателя программ. Каждая кнопка могла быть настроена на любой метровый или дециметровый канал.
Советский чёрно-белый лампово-полупроводниковый телевизор 1980-х годов (внизу):
2 — рукоятка селектора метровых каналов.
3 — переключатель между «метровым» и «дециметровым» селекторами каналов.
4 — рукоятка плавной настройки дециметровых каналов.
Не каждый советский телевизор комплектовался на заводе селектором дециметровых каналов, хотя возможность самостоятельной установки была. Дело в том, что в СССР телепередачи в дециметровом диапазоне велись только в нескольких крупных городах.
Телевизио́нный кана́л — полоса радиочастот в диапазоне метровых и дециметровых волн (МВ и ДМВ), предназначенная для передачи в сетях эфирного, кабельного или мобильного телевидения:
Последнее можно отнести и к спутниковому телевидению. Однако традиционно для него в данном случае используется термин «транспондер», что не совсем точно, так как транспондер — это физическое устройство, а не полоса радиочастот. С другой стороны, диапазоны спутникового телевидения расположены на сверхвысоких частотах, а ширина полосы исчезающе мала по сравнению с абсолютными частотами мультиплексов (транспондеров), которые могут и не иметь стандартных значений границ радиочастот.
Не следует путать радиотехнические средства, обеспечивающие передачу аудиовизуальной информации, с самой этой информацией, которую пользователь может увидеть на экране своего телевизора (новости, концерт, фильм или настроечную таблицу). Собственно полоса радиочастот не является строго телеканалом, наоборот — как аналоговые, так и цифровые стандарты определяют необходимую им ширину радиочастот для одного канала (или мультиплекса), а их границы регламентируются стандартами отдельных стран. Термин телевизионный канал (телеканал, ТВК) продолжает использоваться и в контексте цифрового вещания, так как для границ мультиплексов в большинстве случаев сохранены и полосы и номера ТВК, соответствующие аналоговому телевещанию.
 Часть спектра в полосе телевизионного сигнала SECAM-D/K. График относительно несущей изображения. |
 Спектр в полосе телевизионного сигнала PAL-I. |
 Спектр в полосе телевизионного сигнала NTSC-M. |
 Спектр в полосе телевизионного сигнала DVB-T2на примере эфирного ТВК 53. |
Исторически сложилось, что в разных странах используются разные телевизионные стандарты, отличающиеся принципом кодирования сигнала — аналоговое телевидение и цифровое телевидение. Аналоговые стандарты (см. таблицу) в свою очередь отличаются друг от друга значениями:
- несущих частот изображения и звука,
- ширины полосы радиочастот целого канала и её составляющих — полос яркости, цветности и звука,
- частотных границ каналов и их нумерацией,
- числом строк и полярностью видеосигнала,
- частот кадровой и строчной развёртки,
- а также применяемыми стандартами кодирования цвета (NTSC, PAL, SECAM) и другими техническими особенностями.
Цифровые стандарты наследуют из этого списка ширину полосы радиочастот канала (первоначально аналогового) и вместе с ней границы большей части каналов (зависит от страны), несущей частотой можно условно считать середину данной полосы, что строго говоря не верно, ибо спектр цифрового сигнала сложен из множества отдельных элементов и лишь на графическом изображении выглядит как например аналоговый спектр яркости с центром в середине полосы. Цифровые стандарты разработаны европейской группой DVB, есть и стандарты, созданные силами отдельных стран (США, Япония, Китай и Корея). Остальные страны принимают либо наиболее распространённые DVB-стандарты, либо американские ATSC, либо японские ISDB, китайский стандарт принят только Кубой. Во многих странах уже прекращено аналоговое вещание.
Типичная ширина полосы может составлять 17/10, 5, 6, 7, 8 и 10 МГц, чаще используется ширина в 8 МГц. Значение ширины полосы прямо пропорционально количеству передаваемой в спектре информации, а также влияет на помехоустойчивость.
Абонент принимает аналоговые телевизионные сигналы и (или) цифровые мультиплексы либо через эфир (с помощью индивидуальной или коллективной антенны), либо при посредстве кабельных операторов. Эти операторы могут ретранслировать частотные каналы по своим кабельным сетям, изменив при этом , занимаемые ими в эфире. Такая же ситуация возможна в системах коллективного телеприёма отдельного жилого дома или гостиниц, санаториев и т. д. В разных населённых пунктах один и тот же аналоговый телеканал может передаваться в эфир на разных частотных каналах, например во Владивостоке российский «Первый канал» передаётся на первом метровом канале, в Хабаровске — на третьем, а в посёлке Хор — на девятом, равно как и общероссийские цифровые мультиплексы «РТРС-1» и «РТРС-2» имеют индивидуальную частотную сеть вещания в зависимости от региона страны. В ряде случаев (ввод в строй новых мощностей на телецентре, ремонт телепередающей аппаратуры, изменение контракта между собственником средства массовой информации и передающим телерадиоцентром) вещание может быть продолжено на другом частотном канале.
Некоторые бытовые электронные устройства (например, советские игровые приставки «Видеоспорт-3», «Электроника Экси Видео 01» и др), приставки «Dendy», бытовые видеомагнитофоны, домашние компьютеры 1980-х — начала 1990-х годов («БК», «Микро-80» и др.) могут подключаться к телевизору с помощью антенного коаксиального высокочастотного кабеля. В этих устройствах имеется модулятор высокой частоты одного ТВК, тюнер телевизора может настраивается на его приём ровно также как и на обычный эфирный или кабельный аналоговый частотный канал. Частота канала (номер ТВК), на котором передаётся телевизионный сигнал от устройства к телевизору может быть изменён в настройках этого устройства, чтобы избежать помех, если в населённом пункте уже идут передачи на этой частоте.
| Стандарт разложения | Ширины полос радиочастот, МГц | Примечания | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Канал целиком | Только видео | Разнос несущих видео и звука | Остаточная боковая | ||
| B | 7 | 5 | 5,5 | 0,75 | вещание сворачивается, только МВ |
| D | 8 | 6 | 6,5 | 0,75 | см. таблицу ниже, только МВ |
| G | 8 | 5 | 5,5 | 0,75 | вещание сворачивается, только ДМВ |
| H | 8 | 5 | 5,5 | 1,25 | вещание сворачивается, только ДМВ |
| I | 8 | 5,5 | 5,9996 | 1,25 | вещание свёрнуто |
| K | 8 | 6 | 6,5 | 0,75 | см. таблицу ниже, только ДМВ |
| K’ (K1) | 8 | 6 | 6,5 | 1,25 | вещание свёрнуто |
| L | 8 | 6 | 6,5 | 1,25 | вещание свёрнуто |
| M | 6 | 4,2 | 4,5 | 0,75 | вещание практически свёрнуто, только Куба и Бразилия |
| N | 6 | 4,2 | 4,5 | 0,75 | Аргентина, Парагвай, Уругвай |
Стандарты полос телевизионных каналов[править | править код]
В России и на постсоветском пространстве[править | править код]
В таблице представлены частотные диапазоны и частотные телевизионные каналы, используемые в России и на постсоветском пространстве, а также в бывших социалистических странах. Этот телевизионный стандарт в целом соответствует стандарту OIRT. Стандарты разложения, применявшиеся в большинстве стран-участниц организации «OIRT» — «D» для МВ и «K» для ДМВ, а стандарт кодирования цвета — SECAM, поэтому в качестве наименования данного стандарта чаще встречается обозначение «SECAM-D/K». Впрочем, после распада СССР некоторые телецентры и особенно кабельные операторы передают цвет и в стандарте PAL или даже в PAL+. После интеграции «OIRT» в организацию «EBU» и с распадом организации «СЭВ» стандарт SECAM постепенно заменялся на PAL и в Восточной Европе. Номера и частоты каналов при этом сохранялись, но в ряде стран произведено перераспределение частотных ресурсов в пользу иных видов связи, отличных от аналогового эфирного телевидения, как в диапазоне ДМВ, так и в МВ.
Необходимо отметить, что кроме собственно стандартов разложения аналогового телевидения (см. таблицу выше), под обозначениями «D» и «K» (и другими) понимают и стандарты границ частотных каналов в соответствующих диапазонах частот, особенно за пределами постсоветского пространства. Тем не менее, система «K» для ДМВ в этом отношении практически идентична системам «I», «G», «H» и «L» с последовательностью каналов начиная с 21-го. А система «D» для МВ более оригинальна, в современном виде (с 1965 года) она представляет собой 12 каналов, последовательность которых соблюдается лишь внутри трёх поддиапазонов (I, II и III). От прежней системы OIR (наименование организации «OIRT» до 1960 года) из 13 каналов в МВ (выпускавшиеся в 1950-е годы советские телевизоры могли принимать от трёх до пяти частотных телевизионных каналов[1]) сохранились лишь три — современные 1-й, 2-й и 3-й. Таким образом, 1-й и 2-й каналы представляют собой один из старейших в мире ТВ-диапазон I (48,5—66 МГц), 3-й канал дал начало оригинальному ТВ-диапазону II (76—100 МГц), но ТВ-диапазон III имеет близкие аналоги в других системах.
Кроме России, стандарт OIRT (или «SECAM-D/K») используется (или использовался) в следующих странах:
| Номер ТВ канала (ТВК) | Частотные границы канала (полосы), МГц | Аналоговое телевидение | Частота для настройки цифрового телевидения (середина полосы), МГц | ||
|---|---|---|---|---|---|
| нижняя | верхняя | Несущая частота изображения, МГц | Несущая частота звука, МГц | ||
| Метровые волны (МВ) | |||||
| ТВ-диапазон I[2] (МВ, каналы 1—2) | |||||
| 1 | 48,5 | 56,5 | 49,75 | 56,25 | — |
| 2 | 58 | 66 | 59,25 | 65,75 | |
| Полоса, выделенная для стереофонического радиовещания[4] (диапазон УКВ OIRT) | |||||
| — | 65,9 | 74 | На радиоприёмниках диапазона УКВ OIRT возможно прослушивание звукового сопровождения 2-го канала. А на некоторых телеприёмниках — радиопрограмм. | — | |
| ТВ-диапазон II[2] (МВ, каналы 3—5) | |||||
| 3 | 76 | 84 | 77,25 | 83,75 | — |
| 4 | 84 | 92 | 85,25 | 91,75 | |
| 5 | 92 | 100 | 93,25 | 99,75 | |
| Полоса, выделенная для стереофонического радиовещания[4] (часть диапазона УКВ CCIR) | |||||
| — | 100 | 108 | На радиоприёмниках диапазона УКВ CCIR (FM-диапазон, 87,5—108 МГц) возможно прослушивание звукового сопровождения 4-го и 5-го каналов, с японским FM-диапазоном (76—89,9 МГц) — 3-го канала. А на некоторых телеприёмниках — FM-радиопрограмм. Допускается распределение сигналов радиовещания в полосе частот 87,5—100 МГц в кабельных распределительных сетях, не использующих полосы частот 4-го и 5-го каналов[3]. | — | |
| 1-я кабельная полоса[3] (МВ, каналы СК 1—8) | |||||
| СК 1 | 110 | 118 | 111,25 | 117,75 | 114 |
| СК 2 | 118 | 126 | 119,25 | 125,75 | 122 |
| СК 3 | 126 | 134 | 127,25 | 133,75 | 130 |
| СК 4 | 134 | 142 | 135,25 | 141,75 | 138 |
| СК 5 | 142 | 150 | 143,25 | 149,75 | 146 |
| СК 6 | 150 | 158 | 151,25 | 157,75 | 154 |
| СК 7 | 158 | 166 | 159,25 | 165,75 | 162 |
| СК 8 | 166 | 174 | 167,25 | 173,75 | 170 |
| ТВ-диапазон III[2] (МВ, каналы 6—12) | |||||
| 6 | 174 | 182 | 175,25 | 181,75 | 178 |
| 7 | 182 | 190 | 183,25 | 189,75 | 186 |
| 8 | 190 | 198 | 191,25 | 197,75 | 194 |
| 9 | 198 | 206 | 199,25 | 205,75 | 202 |
| 10 | 206 | 214 | 207,25 | 213,75 | 210 |
| 11 | 214 | 222 | 215,25 | 221,75 | 218 |
| 12 | 222 | 230 | 223,25 | 229,75 | 226 |
| 2-я кабельная полоса[3] (МВ, каналы СК 11—19) | |||||
| СК 11 | 230 | 238 | 231,25 | 237,75 | 234 |
| СК 12 | 238 | 246 | 239,25 | 245,75 | 242 |
| СК 13 | 246 | 254 | 247,25 | 253,75 | 250 |
| СК 14 | 254 | 262 | 255,25 | 261,75 | 258 |
| СК 15 | 262 | 270 | 263,25 | 269,75 | 266 |
| СК 16 | 270 | 278 | 271,25 | 277,75 | 274 |
| СК 17 | 278 | 286 | 279,25 | 285,75 | 282 |
| СК 18 | 286 | 294 | 287,25 | 293,75 | 290 |
| СК 19 | 294 | 302 | 295,25 | 301,75 | 298 |
| Дециметровые волны (ДМВ) | |||||
| 3-я кабельная полоса[3] (диапазон Hyperband, ДМВ, каналы СК 20—40) | |||||
| СК 20 | 302 | 310 | 303,25 | 309,75 | 306 |
| СК 21 | 310 | 318 | 311,25 | 317,75 | 314 |
| СК 22 | 318 | 326 | 319,25 | 325,75 | 322 |
| СК 23 | 326 | 334 | 327,25 | 333,75 | 330 |
| СК 24 | 334 | 342 | 335,25 | 341,75 | 338 |
| СК 25 | 342 | 350 | 343,25 | 349,75 | 346 |
| СК 26 | 350 | 358 | 351,25 | 357,75 | 354 |
| СК 27 | 358 | 366 | 359,25 | 365,75 | 362 |
| СК 28 | 366 | 374 | 367,25 | 373,75 | 370 |
| СК 29 | 374 | 382 | 375,25 | 381,75 | 378 |
| СК 30 | 382 | 390 | 383,25 | 389,75 | 386 |
| СК 31 | 390 | 398 | 391,25 | 397,75 | 394 |
| СК 32 | 398 | 406 | 399,25 | 405,75 | 402 |
| СК 33 | 406 | 414 | 407,25 | 413,75 | 410 |
| СК 34 | 414 | 422 | 415,25 | 421,75 | 418 |
| СК 35 | 422 | 430 | 423,25 | 429,75 | 426 |
| СК 36 | 430 | 438 | 431,25 | 437,75 | 434 |
| СК 37 | 438 | 446 | 439,25 | 445,75 | 442 |
| СК 38 | 446 | 454 | 447,25 | 453,75 | 450 |
| СК 39 | 454 | 462 | 455,25 | 461,75 | 458 |
| СК 40 | 462 | 470 | 463,25 | 469,75 | 466 |
| ТВ-диапазон IV[2] (ДМВ, каналы 21—34) | |||||
| 21 | 470 | 478 | 471,25 | 477,75 | 474 |
| 22 | 478 | 486 | 479,25 | 485,75 | 482 |
| 23 | 486 | 494 | 487,25 | 493,75 | 490 |
| 24 | 494 | 502 | 495,25 | 501,75 | 498 |
| 25 | 502 | 510 | 503,25 | 509,75 | 506 |
| 26 | 510 | 518 | 511,25 | 517,75 | 514 |
| 27 | 518 | 526 | 519,25 | 525,75 | 522 |
| 28 | 526 | 534 | 527,25 | 533,75 | 530 |
| 29 | 534 | 542 | 535,25 | 541,75 | 538 |
| 30 | 542 | 550 | 543,25 | 549,75 | 546 |
| 31 | 550 | 558 | 551,25 | 557,75 | 554 |
| 32 | 558 | 566 | 559,25 | 565,75 | 562 |
| 33 | 566 | 574 | 567,25 | 573,75 | 570 |
| 34 | 574 | 582 | 575,25 | 581,75 | 578 |
| ТВ-диапазон V[2] (ДМВ, каналы 35—60) | |||||
| 35 | 582 | 590 | 583,25 | 589,75 | 586 |
| 36 | 590 | 598 | 591,25 | 597,75 | 594 |
| 37 | 598 | 606 | 599,25 | 605,75 | 602 |
| 38 | 606 | 614 | 607,25 | 613,75 | 610 |
| 39 | 614 | 622 | 615,25 | 621,75 | 618 |
| 40 | 622 | 630 | 623,25 | 629,75 | 626 |
| 41 | 630 | 638 | 631,25 | 637,75 | 634 |
| 42 | 638 | 646 | 639,25 | 645,75 | 642 |
| 43 | 646 | 654 | 647,25 | 653,75 | 650 |
| 44 | 654 | 662 | 655,25 | 661,75 | 658 |
| 45 | 662 | 670 | 663,25 | 669,75 | 666 |
| 46 | 670 | 678 | 671,25 | 677,75 | 674 |
| 47 | 678 | 686 | 679,25 | 685,75 | 682 |
| 48 | 686 | 694 | 687,25 | 693,75 | 690 |
| 49 | 694 | 702 | 695,25 | 701,75 | 698 |
| 50 | 702 | 710 | 703,25 | 709,75 | 706 |
| 51 | 710 | 718 | 711,25 | 717,75 | 714 |
| 52 | 718 | 726 | 719,25 | 725,75 | 722 |
| 53 | 726 | 734 | 727,25 | 733,75 | 730 |
| 54 | 734 | 742 | 735,25 | 741,75 | 738 |
| 55 | 742 | 750 | 743,25 | 749,75 | 746 |
| 56 | 750 | 758 | 751,25 | 757,75 | 754 |
| 57 | 758 | 766 | 759,25 | 765,75 | 762 |
| 58 | 766 | 774 | 767,25 | 773,75 | 770 |
| 59 | 774 | 782 | 775,25 | 781,75 | 778 |
| 60 | 782 | 790 | 783,25 | 789,75 | 786 |
| Дополнительный кабельный диапазон[3] (ДМВ, каналы 61—69) | |||||
| 61 | 790 | 798 | 791,25 | 797,75 | 794 |
| 62 | 798 | 806 | 799,25 | 805,75 | 802 |
| 63 | 806 | 814 | 807,25 | 813,75 | 810 |
| 64 | 814 | 822 | 815,25 | 821,75 | 818 |
| 65 | 822 | 830 | 823,25 | 829,75 | 826 |
| 66 | 830 | 838 | 831,25 | 837,75 | 834 |
| 67 | 838 | 846 | 839,25 | 845,75 | 842 |
| 68 | 846 | 854 | 847,25 | 853,75 | 850 |
| 69 | 854 | 862 | 855,25 | 861,75 | 858 |
Из этой таблицы видно, что ширина полосы частот каждого канала (или мультиплекса) составляет 8 МГц, и эти полосы идут подряд. Защитные полосы (расфильтровки) включены в основную ширину полосы частот канала. Несущая частота сигнала звукового сопровождения (в этой таблице) на 6,5 МГц больше несущей частоты видео. Передаваемый спектр цифрового стереосигнала NICAM — +5,85 ± 0,25 МГц от частоты видеосигнала[источник не указан 2073 дня].
В некоторых социалистических странах[править | править код]
- На Кубе используется NTSC-M, как в США. Несовместим с российским. Несущая частота сигнала звукового сопровождения на 4,25 МГц больше несущей частоты видео, количество строк — 525.
- В Китае используется PAL-D, совместим с российским стандартом, кроме цвета, разница — практически только в нумерации каналов.
- В КНДР и Румынии — PAL-D/K, совместим с российским стандартом, кроме цвета, разница — практически только в нумерации каналов.
- В Югославии и Албании — PAL-B/G (как в ФРГ), несовместим с российским. Несущая частота сигнала звукового сопровождения на 5,5 МГц больше несущей частоты видео.
- В ГДР использовался SECAM-B/G, несовместим с советским. Совместим по частотам с стандартом ФРГ, кроме цвета.
В остальном мире[править | править код]
Когда речь идёт о совместимости стандартов, следует помнить, что существуют мультисистемные телеприёмники, способные работать без проблем в очень многих странах.
- Справочная книга радиолюбителя-конструктора. книга 1; М., Радио и Связь, 1993; стр 95
- С. А. Ельяшкевич, стр 22
диапазон радиочастот — Radio spectrum
Радиочастотный спектр является частью электромагнитного спектра с частотами от 30 Гц до 300 ГГц . Электромагнитные волны в этом диапазоне частот, называемые радиоволнами , чрезвычайно широко используются в современной технологии, в частности , в связи . Для предотвращения помех между различными пользователями, получение и передача радиоволн строго регулируются национальными законами, координированных международным органом, то Международный союз электросвязи (МСЭ).
Различные части радиочастотного спектра выделяется МСЭ для различных технологий передачи радио и приложений; около 40 служб радиосвязи определены в МСЭ Регламента радиосвязи (РР). В некоторых случаях, части радиочастотного спектра продаются или лицензированные операторы услуг по передаче частной радиосвязи (например, операторы сотовых телефонным или транслируют телевизионные станции). Диапазоны частот , выделенные часто называют их Предоставлены использованием (например, сотовый спектр или телевизионный спектром). Потому что это фиксированный ресурс , который пользуется спросом на большее число пользователей, радиочастотный спектр становится все более перегруженным в последние десятилетия, и необходимость использовать его более эффективно вождения современные инновации телекоммуникационные такие как транкинговой радиосвязи систем , расширением спектра ( сверхширокополосные ) передача, повторное использование частот , динамическое управление спектром , частоты пулы и когнитивный радио .
Группы
Для более широкого охвата этой темы см EM группы .Радиодиапазон представляет собой небольшой непрерывный участок радиочастотного спектра частот , в которых каналы , как правило , используются или отведены для той же цели. Во избежание помех и обеспечить эффективное использование радиочастотного спектра, аналогичные услуги выделяются в виде полос. Например, вещания, мобильной радиосвязи, или навигационные устройства, будут выделены в неперекрывающихся диапазонов частот.
Для каждой из этих групп МСЭ имеет bandplan , который определяет , как она будет использоваться и совместно, чтобы избежать помех и установить протокол для совместимости с передатчиками и приемниками .
МСЭ
По сути конвенции, МСЭ делит спектр радиосигнала на 12 полос, каждый из которых начинаются при длине волны , которая является силой десятью (10 л ) метров, с соответствующей частотой 3 × 10 8-н герца , а каждый из которых охватывает десятилетие частоты или длины волны. Каждая из этих групп имеет традиционное название. Так , например, термин высокочастотный (ВЧ) обозначает диапазон длин волн от 100 до 10 метров, что соответствует в частотном диапазоне от 3 МГц до 30 МГц. Это просто именования и не связано с распределением; МСЭ дополнительно делит каждую группу в поддиапазоны , выделенных для различных целей. Выше 300 ГГц, поглощение электромагнитного излучения от атмосферы Земли настолько велика , что атмосфера эффективно непрозрачным, пока он не станет прозрачным снова в ближней инфракрасной области спектра и оптических диапазонах частот окно.
Это МСЭ полоса радиосвязи определена в МСЭ Регламент радиосвязи . Статья 2, положение № 2.1 гласит , что «радиочастотный спектр должен быть подразделены на девять полос частот, которые должны быть обозначены прогрессивными целыми числами в соответствии со следующей таблицей».
Таблица возникла с рекомендацией совещания IV — й CCIR, состоявшейся в Бухаресте в 1937 году, и был одобрен Международной конференции радиосвязи , состоявшейся в Атлантик — Сити, Нью — Джерси в 1947 году Идея дать каждой полосе число, в котором число является логарифм приближенного среднего геометрического пределы верхней и нижней полосы в Гц, возникла с BC Fleming-Williams, который предложил в письме к редактору Wireless инженера в 1942 году (Например, приблизительное среднее геометрическое ленты 7 10 МГц или 10 7 Гц) .
| название группы | Сокращение | номер зоны ITU | Частота и длина волны | Пример использования |
|---|---|---|---|---|
| Ультранизкая частота | ELF | 1 | 3-30 Гц 100,000-10,000 км | Связь с подводными лодками |
| Супер низкая частота | SLF | 2 | 30-300 Гц 10,000-1,000 км | Связь с подводными лодками |
| Ультра низкой частоты | УНЧ | 3 | 300-3000 Гц 1,000-100 км | Submarine связь, связь в шахтах |
| Очень низкая частота | УНЧ | 4 | 3-30 кГц 100-10 км | Навигации , сигналы точного времени , подводная связь, беспроводные мониторы сердечного ритма , геофизика |
| Низкая частота | LF | 5 | 30-300 кГц 10-1 км | Навигационная сигналы времени , AM длинноволнового вещание (Европа и часть Азии), RFID , радиолюбители |
| средняя частота | MF | 6 | 300-3000 кГц 1,000-100 м | AM (средние волны), транслирует любительское радио, лавинные радиомаяки |
| Высокая частота | HF | 7 | 3-30 МГц 100-10 м | Коротковолновые трансляции, граждане полоса радио , любительское радио и над горизонтом авиационной связь, RFID — , загоризонтный радиолокатор , автоматическое установление соединения (ALE) / почти вертикальное падение SkyWave (NVIS) радиосвязь, морской и мобильная радиосвязь телефония |
| Очень высокая частота | УКВ | 8 | 30-300 МГц 10-1 м | FM , телевизионных передач, линия визирования земля-самолетов и самолетов-на-самолетов связи, сухопутной подвижной и морской подвижной связи, радиолюбителей, погода радио |
| Ультравысокая частота | UHF | 9 | 300-3000 МГц 1-0,1 м | Телевизионные передачи, микроволновая печь , СВЧ устройство / связь, радиоастрономия , мобильные телефоны , беспроводная LAN , Bluetooth , ZigBee , GPS и двусторонний радиосвязь , такие как земля мобильного, FRS и GMRS радио, любительское радио, спутниковое радио , системы дистанционного управления, ADSB |
| Сверхвысокая частота | SHF | 10 | 3-30 ГГц 100-10 мм | Радиоастрономии, микроволновые устройства / связи, беспроводной доступ в Интернет, DSRC , большинство современных радаров , спутников связи , кабельного и спутникового телевизионного вещания, DBS , любительское радио, спутниковое радио |
| Ультравысокая частота | КВЧ | 11 | 30-300 ГГц 10-1 мм | Радиоастрономическая, высокочастотные реле микроволнового радио , СВЧ дистанционного зондирование , любительское радио, направленная энергия оружие , миллиметровый сканер , беспроводная локальная сеть (802.11ad) |
| Терагерцовый или Чрезвычайно высокая частота | ТГц или ТГФ | 12 | 300-3000 ГГц 1-0,1 мм | Экспериментальная медицинская визуализация , чтобы заменить рентгеновские лучи, молекулярную динамику сверхбыстрой, физику конденсированных сред , терагерцовую во временной области спектроскопии , терагерцовые вычислительное / коммуникацию, дистанционное зондирование , |
радиолокационные полосы IEEE
Полосы частот в микроволновом диапазоне обозначены буквами. Эта конвенция началась около 2 мировой войны с военными для обозначения частот , используемых в радиолокации , который был первым применением микроволн. К сожалению , существует несколько несовместимых систем именования СВЧ диапазонов, и даже в пределах данной системы точного диапазон частот обозначаются буквой может несколько варьировать между различными областями применения. Широко используемый стандарт является радиолокационные полосы IEEE , установленные в США Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике .
| Группа обозначение | Диапазон частот | Объяснение смысла букв |
|---|---|---|
| HF | От 0,003 до 0,03 ГГц | Высокая частота |
| УКВ | От 0,03 до 0,3 ГГц | Очень высокая частота |
| UHF | 0,3 до 1 ГГц | Ультравысокая частота |
| L | 1 до 2 ГГц | Длинные волны |
| S | 2 до 4 ГГц | короткая радиоволна |
| С | 4 до 8 ГГц | Компромисс между S и X |
| Икс | 8 до 12 ГГц | Используется в WW II для управления огнем , X для креста (как и в перекрестие ). Экзотические. |
| K U | 12 до 18 ГГц | Kurz-под |
| К | 18 до 27 ГГц | Kurz ( немецкий для «коротких») |
| К | 27 до 40 ГГц | Kurz-выше |
| В | 40 до 75 ГГц | |
| W | 75 до 110 ГГц | W следует V в алфавите |
| мм или G | 110 до 300 ГГц | миллиметр |
ЕС, НАТО, частотные обозначения США ECM
| ПИСЬМО ДИАПАЗОН НАТО ОБОЗНАЧЕНИЕ | BROADCASTING ДИАПАЗОН ОБОЗНАЧЕНИЕ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NEW НОМЕНКЛАТУРА | OLD НОМЕНКЛАТУРА | ||||||
| ГРУППА | Частота ( МГц ) | ГРУППА | Частота (МГц) | ||||
| A | 0 — 250 | я | 100 — 150 | Группа I 47 — 68 МГц (TV) | |||
| Группа II 87,5 — 108 МГц (FM) | |||||||
| г | 150 — 225 | Группа III 174 — 230 МГц (TV) | |||||
| В | 250 — 500 | п | 225 — 390 | ||||
| С | 500 — 1 000 | L | 390 — 1 550 | Группа IV 470 — 582 МГц (TV) | |||
| Диапазон V 582 — 862 МГц (ТВ) | |||||||
| D | 1 000 — 2 000 | S | 1 550 — 3 900 | ||||
| Е | 2 000 — 3 000 | ||||||
| F | 3 000 — 4 000 | ||||||
| г | 4 000 — 6 000 | С | 3 900 — 6 200 | ||||
| ЧАС | 6 000 — 8 000 | Икс | 6 200 — 10 900 | ||||
| я | 8 000 — 10 000 | ||||||
| J | 10 000 — 20 000 | Ku | 10 900 — 20 000 | ||||
| К | 20 000 — 40 000 | Ка | 20 000 — 36 000 | ||||
| L | 40 000 — 60 000 | Q | 36 000 — 46 000 | ||||
| В | 46 000 — 56 000 | ||||||
| M | 60 000 — 100 000 | W | 56 000 — 100 000 | ||||
| Американо ВОЕННОЕ / SACLANT | |||||||
| N | 100 000 — 200 000 | ||||||
| О | 100 000 — 200 000 | ||||||
Полосы частот волноводных
| Группа | Диапазон частот |
|---|---|
| R группа | 1,70 до 2,60 ГГц |
| D группа | 2,20 до 3,30 ГГц |
| S полоса | 2,60 до 3,95 ГГц |
| E группа | 3,30 до 4,90 ГГц |
| G группа | 3,95 до 5,85 ГГц |
| F группа | 4,90 до 7,05 ГГц |
| С группой | 5,85 до 8,20 ГГц |
| Н полоса | 7,05 до 10,10 ГГц |
| X группа | 8,2 до 12,4 ГГц |
| К у группы | 12,4 до 18,0 ГГц |
| K полоса | 18,0 до 26,5 ГГц |
| K в группе | 26,5 до 40,0 ГГц |
| Q группа | От 33 до 50 ГГц |
| группа U | 40 до 60 ГГц |
| V группа | 40 до 75 ГГц |
| E группа | 60 до 90 ГГц |
| W группа | 75 до 110 ГГц |
| F группа | От 90 до 140 ГГц |
| D группа | 110 до 170 ГГц |
| Y группа | 325 до 500 ГГц |
Сравнение стандартов обозначения радиодиапазона
Сравнение частотных полос обозначенийПриложения
вещания
Broadcast частоты:
Обозначения для телевидения и FM частот радиовещания в разных странах, см частоты каналов телевизора и диапазон вещания FM . Поскольку УКВ и УВЧ частот желательны для многих применений в городских районах, в Северной Америке некоторые части бывшей группы телевизионного вещания были переведены на сотовый телефон и различных наземных систем мобильной связи. Даже в рамках распределения по- прежнему посвящено телевидению, ТВ-диапазон устройство использует каналы без местных вещателей.
Apex группа в Соединенных Штатах было выделение до Второй мировой войны для УКВ звукового вещания; он устарел после введения FM вещания.
Air полоса
Airband относится к УКВ частот 118 до 137 МГц, используемых для навигации и голосовой связи с самолетом. Транс-океанический самолет также осуществлять КВ радио и спутниковые приемопередатчики.
Морская группа
Наибольший стимул для развития радио была необходимость общаться с судами из дальности видимости от берега. С самых первых дней радио, крупные океанские суда проводили мощные передатчики длинноволновые и средних волн. Распределение Высокочастотные по — прежнему предназначены для судов, хотя спутниковые системы приняли на себя некоторые из приложений безопасности , ранее обслуживаемых 500 кГц и другие частоты. 2182 кГц является частота средней волны по- прежнему используется для морской аварийно связи.
Морской VHF радио используется в прибрежных водах и относительно малой дальности связи между судами и береговыми станциями. Радиоприемники канализируются, с различными каналами , используемыми для различных целей; морской канал 16 используется для вызова и аварийных ситуаций.
Любительские радиочастоты
Любительские распределения радиочастот различаются по всему миру. Несколько групп являются общими для любителей во всем мире, как правило , в ВЧ — части спектра. Другие группы являются национальными или региональными распределениями только в связи с различными ассигнованиями на другие услуги, особенно в ОВЧ и УВЧ части спектра радиочастот.
группы и личные радиослужбы граждан
Радиодиапазон граждан выделяются во многих странах, с использованием канальных радиостанций в верхней части ВЧ спектра (около 27 МГц). Он используется для личных, малого бизнеса и хобби целей. Другие распределения частот используются для аналогичных услуг в различных юрисдикциях, например , УВЧ CB выделяются в Австралии. Широкий спектр персональных услуг радиосвязи существует во всем мире, как правило , подчеркивая связь ближнего радиуса действия между отдельными лицами или для малого бизнеса, упрощенного или нет лицензионных требований, и , как правило FM трансивер с использованием около 1 Вт или меньше.
Промышленный, научный, медицинский
Эти полосы ISM первоначально были зарезервированы для не-коммуникационного использования радиочастотной энергии, таких как микроволновые печи , нагрев радиочастотного и аналогичными цели. Тем не менее, в последние года крупнейшее использование этих полос было системами маломощной связи малой дальности, так как пользователи не должны иметь удостоверение радиста. Беспроводные телефоны , беспроводные компьютерные сети , Bluetooth устройства, а также гараж для открывания дверей все используют ISM полосы. ISM устройство не имеет регуляторную защиты от помех от других пользователей группы.
Наземные мобильные группы
Полосы частот, особенно в ОВЧ и УВЧ частях спектра, распределяются для связи между фиксированными базовыми станциями и наземных мобильных установленных на транспортных средствах или портативных приемопередатчиков. В Соединенных Штатах эти услуги неофициально известны как бизнес — группа радио. Смотрите также профессиональное мобильное радио .
Полиция радио и другие службы общественной безопасности , такие как пожарные службы и машины скорой помощи , как правило , находятся в ОВЧ и УВЧ части спектра. Транкинговая система часто используется для наиболее эффективного использования ограниченного числа частот , доступных.
Спрос на подвижной телефонной связи привело к большим блокам радиочастотного спектра , выделенных для сотовых частот .
радиоуправление
Надежное управление радио использует полосы , посвященные этой цели. Радиоуправляемые игрушки могут использовать части нелицензионного спектра в полосах частот 27 МГц или 49 МГц, но более дорогие модели самолетов, лодки или наземного транспортного средства использовать выделенные радиоуправления частоты вблизи 72 МГц , чтобы избежать помех со стороны нелицензионного использования. 21 век видел переход к системам управления RC с расширенным спектром 2,4 гигагерц.
Лицензированные любительские радио операторы используют части 6-метровый диапазон в Северной Америке. Промышленный пульт дистанционного управления кранов или железнодорожных локомотивов используют присвоены частоты , которые различаются в зависимости от области.
радиолокационный
Радиолокационные приложения используют передатчики импульсов относительно высокой мощности и чувствительные приемники, так что радар работает на полосах , не используемых для других целей. Большинство радиолокационных полос в микроволновой части спектра, хотя некоторые важные приложения для метеорологии использовать мощные передатчик в диапазоне УВЧА. Радиоволны представляют собой тип электромагнитного излучения с длинами волн в электромагнитном спектре дольше , чем инфракрасный свет. Радиоволны имеют частоты достигать 300 ГГц до столь же низко как 3 кГц, хотя некоторые определения описывают волны выше 1 или 3 ГГц , как микроволновые печи, или включать в себя волны любой более низкой частоте. При 300 ГГц, соответствующая длина волны составляет 1 мм (0,039 дюйма), и в 3 кГц до 100 км (62 миль). Как и все другие электромагнитные волны, они движутся со скоростью света. Встречающиеся в природе радиоволны генерируются молнией, или с помощью астрономических объектов.
Искусственно сгенерированные радиоволны используются для фиксированной и подвижной радиосвязи, радиовещания, радиолокации и других навигационных систем, спутников связи, компьютерных сетей и многочисленных других приложений. Радиоволны генерируются радиопередатчиками и полученные радиоприемниками. Различные частоты радиоволн имеют различные характеристики распространения в атмосфере Земли; длинные волны могут преломлять вокруг препятствий, как горы и следовать контуру земли (наземные волны), более короткие волны могут отражаться от ионосферы и возвращения на Землю за горизонт (skywaves), в то время как намного короче длины волн изгиб или рассеивает очень мало и путешествовать по линия визирования, поэтому их расстояния распространения ограничены визуальный горизонт.
Для того, чтобы предотвратить взаимные помехи между различными пользователями, искусственное формирование и использование радиоволн строго регулируется законом, координируются международным органом под названием Международный союз электросвязи (МСЭ), который определяет радиоволны как «электромагнитные волны частот произвольно меньше, чем 3 000 ГГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода». [1] Радиочастотный спектр делится на ряд радиодиапазонов на основе частоты, выделенные для различных применений
Смотрите также
Заметки
Рекомендации
внешняя ссылка
S-диапазон — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 марта 2013; проверки требуют 9 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 марта 2013; проверки требуют 9 правок.
| ||||||
S-диапазон — диапазон частот дециметровых и сантиметровых длин волн, используемых для наземной и спутниковой радиосвязи. По определению IEEE, этот диапазон простирается от 2 до 4 ГГц электромагнитного спектра (длины волн от 15 до 7,5 см). Название диапазона происходит от английского сокращения названия 10-см диапазона РЛС: англ. Short-band.
Многие системы космического назначения работают в S-диапазоне, например метеорологические и научные спутники, а также некоторые межпланетные аппараты. Кроме того, этот диапазон используют некоторые спутники связи, например Луч-5А, который будет использоваться для связи с МКС. Ракеты-носители используют этот диапазон для передачи телеметрической информации[1].
Спутниковые системы навигации в Азии[править | править код]
Хотя обычно спутниковые системы навигации используют L-диапазон, в Азии часть спектра в S-диапазоне также зарезервирована для этих целей. Поэтому, а также потому, что в традиционном L-диапазоне фактически больше не осталось места, разрабатываемая индийская система GAGAN будет использовать S-диапазон для спутниковой навигации.
Различные системы цифрового радио используют S-диапазон для передачи сигналов:
- В США сигнал Sirius XM Radio передается в диапазоне частот 2,31–2,36 ГГц.
- Китайский стандарт China Multimedia Mobile Broadcasting использует полосу шириной 25 МГц с центральной частотой 2,6 ГГц, где передается 25 видео- и 30 радиоканалов с дополнительными каналами данных[2].
Индустриальный, научный и медицинский диапазон[править | править код]
Так называемый свободный ISM диапазон (англ. Industrial, Scientific, Medical: индустриальный, научный и медицинский диапазон) занимает полосу частот от 2400 до 2483,5 МГц в США и Европе и от 2471 до 2497 МГц в Японии. В ряде стран, например Франции и Испании, доступны только части этой полосы частот[3]. ISM-диапазон используют многие популярные системы, такие как 802.11 Wifi, телефоны DECT, Bluetooth и др. СВЧ-печи используют частоту 2495 или 2450 МГц.
Использование в мобильных телекоммуникациях[править | править код]
- Мобильные телефоны стандарта UMTS работают на частотах 1885–2025 МГц (телефон — базовая станция) и 2110–2200 МГц (базовая станция — телефон).
- Европейский спутниковый мобильный мультимедиа сервис Solaris Mobile, продвигаемый компаниями SES Astra и Eutelsat, будет использовать частоты 1,98–2,01 ГГц «земля — спутник» и 2,17–2,2 ГГц «спутник — земля» для предоставления различных мультимедиа услуг (мобильное ТВ, радио, передача голоса и данных)[4].
В S-диапазоне работают наземные метеорологические и корабельные радары.
Диапазоны в различных системах обозначений различаются, в таблице приведены диапазоны согласно классификации IEEE:
| Диапазоны частот | ||
| Название | Частотный диапазон, ГГц | |
|---|---|---|
| Название диапазона | Диапазон частот РЛС | Диапазон частот в спутниковой связи |
| L | 1,0—2,0 | |
| S | 2,0—4,0 | |
| C | 4,0—8,0 | 3,4—8,0 |
| X | 8,0—12,0 | 7,0—10,7 |
| Ku | 12,0—18,0 | 10,7—18,0 |
| K | 18,0—26,5 | 18,3—20,2; 27,5—31,5 |
| Ka | 26,5—40,0 | |
