Радиоволны — Википедия
Анимированная схема излучения радиоволнРадиово́лны — электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода[1][2]. Радиоволны в электромагнитном спектре располагаются от крайне низких частот вплоть до инфракрасного диапазона. С учетом классификации Международным союзом электросвязи[3][4] радиоволн по диапазонам, к радиоволнам относят электромагнитные волны с частотами от 0,03 Гц до 3 ТГц, что соответствует длине волны от 10 млн. километров до 0,1 миллиметра.
В широком смысле радиоволнами являются всевозможные волновые процессы электромагнитного поля в аппаратуре (например, в волноводных устройствах, в интегральных схемах СВЧ и др.), в линиях передачи и, наконец, в природных условиях, в среде, разделяющей передающую и приемную антенны
Радиоволны, являясь электромагнитными волнами, распространяются в свободном пространстве со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются вспышки молний и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и мобильной радиосвязи, радиовещания, радиолокации, радионавигации, спутниковой связи, организации беспроводных компьютерных сетей и в других бесчисленных приложениях.
В зависимости от значения частоты (длины волны) радиоволны относят к тому или иному диапазону радиочастот (диапазону длин волн). Можно также вести классификацию радиоволн по способу распространения в свободном пространстве и вокруг земного шара
Диапазоны радиочастот и длин радиоволн
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:
- радиочастотный спектр — совокупность радиочастот в установленных Международным союзом электросвязи пределах, которые могут быть использованы для функционирования радиоэлектронных средств или высокочастотных устройств;
- радиочастота — частота электромагнитных колебаний, устанавливаемая для обозначения единичной составляющей радиочастотного спектра;
- распределение полос радиочастот — определение предназначения полос радиочастот посредством записей в Таблице распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации, на основании которых выдается разрешение на использование конкретной полосы радиочастот, а также устанавливаются условия такого использования.
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.
| Обозн-е МСЭ | Длины волн | Название волн | Диапазон частот | Название частот | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } | Применение |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ELF | 100 Мм — 10 Мм | Декамегаметровые | 3—30 Гц | Крайне низкие (КНЧ) | 12,4 фэВ — 124 фэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| SLF | 10 Мм — 1 Мм | Мегаметровые | 30—300 Гц | Сверхнизкие (СНЧ) | 124 фэВ — 1,24 пэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| ULF | 1000 км — 100 км | Гектокилометровые | 300—3000 Гц | Инфранизкие (ИНЧ) | 1,24 пэВ — 12,4 пэВ | Связь с подводными лодками |
| VLF | 100 км — 10 км | Мириаметровые | 3—30 кГц | Очень низкие (ОНЧ) | 12,4 пэВ — 124 пэВ | Служба точного времени, радиосвязь с подводными лодками |
| LF | 10 км — 1 км | Километровые | 30—300 кГц | Низкие (НЧ) | 124 пэВ — 1,24 нэВ | Радиовещание, радиосвязь земной волной, навигация |
| MF | 1000 м — 100 м | Гектометровые | 300—3000 кГц | Средние (СЧ) | 1,24 нэВ — 12,4 нэВ | Радиовещание и радиосвязь земной волной и ионосферная |
| HF | 100 м — 10 м | Декаметровые | 3—30 МГц | Высокие (ВЧ) | 12,4 нэВ — 124 нэВ | Радиовещание и радиосвязь ионосферная, загоризонтная радиолокация, рации |
| VHF | 10 м — 1 м | Метровые волны | 30—300 МГц | Очень высокие (ОВЧ) | 124 нэВ — 1,24 мкэВ | Телевидение, радиовещание, радиосвязь тропосферная и прямой волной, рации |
| UHF | 1000 мм — 100 мм | Дециметровые | 300—3000 МГц | Ультравысокие (УВЧ) | 1,24 мкэВ — 12,4 мкэВ | Телевидение, радиосвязь тропосферная и прямой волной, мобильные телефоны, рации, УВЧ-терапия, микроволновые печи, спутниковая навигация. |
| SHF | 100 мм — 10 мм | Сантиметровые | 3—30 ГГц | Сверхвысокие (СВЧ) | 12,4 мкэВ — 124 мкэВ | Радиолокация, интернет, спутниковое телевещание, спутниковая- и радиосвязь прямой волной, беспроводные компьютерные сети. |
| EHF | 10 мм — 1 мм | Миллиметровые | 30—300 ГГц | Крайне высокие (КВЧ) | 124 мкэВ — 1,24 мэВ | Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, радиолокация (метеорологическая, управление вооружением), медицина, спутниковая радиосвязь. |
| THF | 1 мм — 0,1 мм | Децимиллиметровые | 300—3000 ГГц | Гипервысокие частоты, длинноволновая область инфракрасного излучения | 1,24 мэВ — 12,4 мэВ | Экспериментальная «терагерцовая камера», регистрирующая изображение в длинноволновом ИК (которое излучается теплокровными организмами, но, в отличие от более коротковолнового ИК, не задерживается диэлектрическими материалами). |
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[7] 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
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)[8].
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 её 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
| Название | Полоса частот | Длины волн | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } |
|---|---|---|---|
| Диапазон средних волн (MW) | 530—1610 кГц | 565,65—186,21 м | 2,19—6,66 нэВ |
| Диапазон коротких волн | 5,9—26,1 МГц | 50,8—11,49 м | 24,4—107,9 нэВ |
| Гражданский диапазон | 26,965—27,405 МГц | 11,118—10,940 м | 111,5—113,3 нэВ |
| Телевизионные каналы: с 1 по 5 | 48—100 МГц | 6,25—3,00 м | 198,5—413,6 нэВ |
| Кабельное телевидение | 100—174 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 6 по 12 | 174—230 МГц | 1,72—1,30 м | 719,6—951,2 нэВ |
| Кабельное телевидение | 230—470 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 21 по 39 | 470—622 МГц | 6,38—4,82 дм | 1,94—2,57 мкэВ |
| Диапазон ультракоротких волн (UKW) | 62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) | 1 м | 256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ) |
| ISM-диапазон | 2—4 ГГц[9] | 15—7,5 см | |
| Диапазоны военных частот | 29.50—31.75 МГц | ||
| Диапазоны частот гражданской авиации | 108—136 МГц | ||
| Морские и речные диапазоны |
Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи
В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:
| Название | Полоса частот | Описание |
|---|---|---|
| «11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон | 27 МГц | С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт |
| «70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства | 433 МГц | Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт |
| PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации | 446 МГц | Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт |
Некоторые диапазоны гражданской авиации
| Полоса частот | Описание |
|---|---|
| 2182 кГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 74,8—75,2 МГц | Маркерные радиомаяки |
| 108—117,975 МГц | Радиосистемы навигации и посадки. |
| 118—135,975 МГц | УКВ-радиосвязь (командная связь). |
| 121,5 МГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 328,6—335,4 МГц | Радиосистемы посадки (глиссадный канал) |
| 960—1215 МГц | Радионавигационные системы |
Некоторые диапазоны РЛС
| Полоса частот | Длины волн | Описание |
|---|---|---|
| 3—30 МГц | HF, 100—10 м | Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС |
| 50—330 МГц | VHF, 6—0,9 м | Обнаружение на больших дальностях, исследования земли |
| 1—2 ГГц | L, 30—15 см | Наблюдение и контроль за воздушным движением |
| 2—4 ГГц | S, 15—7,5 см | Управление воздушным движением, метеорология, морские радары |
| 12—18 ГГц | Ku, 2,5—1,67 см | Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия |
| 27—40 ГГц | Ka, 1,11—0,75 см | Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами |
См. также
Примечания
- ↑ Регламент радиосвязи. Статьи. — Швейцария, Женева: МСЭ, 2012. Статья 1.5.
- ↑ ГОСТ 24375—80 Радиосвязь. Термины и определения
- ↑ Рекомендация МСЭ-R V.431-8. Номенклатура диапазонов частот и длин волн, используемых в электросвязи
- ↑ Геннадиева Е. Г., Дождиков В. Г., Кульба А. В. и др. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности / Под ред. В. Н. Саблина. М.: Диво, 2006. С. 276.
- ↑ В. В. Никольский, Т. И. Никольская. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989. С. 467.
- ↑ М. П. Долуханов. Распространение радиоволн. М.: Сов. радио, 1972.
- ↑ Е. Г. Геннадиева, В. Г. Дождиков, А. В. Кульба, Ю. С. Лифанов, В. Н. Саблин, М. И. Салтан; под ред. В. Н. Саблина. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности. — Москва: Диво, 2006. — С. 276. — 286 с. — ISBN 5-87012-028-4 (В пер.).
- ↑ Кубанов В. П. Влияние окружающей среды на распространение радиоволн. — Самара: ПГУТИ, 2013. — 92 с.
- ↑ S-диапазон (рус.) // Википедия. — 2018-01-14.
Источники
- Справочник по радиоэлектронным системам. Под ред. Б. Х. Кривицкого. В 2-х тт. — М.: Энергия, 1979.
- Закон РФ «О связи».
- Международный Регламент радиосвязи.
Ссылки
Радиоволны — Википедия
Анимированная схема излучения радиоволнРадиово́лны — электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода[1][2]. Радиоволны в электромагнитном спектре располагаются от крайне низких частот вплоть до инфракрасного диапазона. С учетом классификации Международным союзом электросвязи[3][4] радиоволн по диапазонам, к радиоволнам относят электромагнитные волны с частотами от 0,03 Гц до 3 ТГц, что соответствует длине волны от 10 млн. километров до 0,1 миллиметра.
В широком смысле радиоволнами являются всевозможные волновые процессы электромагнитного поля в аппаратуре (например, в волноводных устройствах, в интегральных схемах СВЧ и др.), в линиях передачи и, наконец, в природных условиях, в среде, разделяющей передающую и приемную антенны[5].
Радиоволны, являясь электромагнитными волнами, распространяются в свободном пространстве со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются вспышки молний и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и мобильной радиосвязи, радиовещания, радиолокации, радионавигации, спутниковой связи, организации беспроводных компьютерных сетей и в других бесчисленных приложениях.
В зависимости от значения частоты (длины волны) радиоволны относят к тому или иному диапазону радиочастот (диапазону длин волн). Можно также вести классификацию радиоволн по способу распространения в свободном пространстве и вокруг земного шара[6].
Диапазоны радиочастот и длин радиоволн
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:
- радиочастотный спектр — совокупность радиочастот в установленных Международным союзом электросвязи пределах, которые могут быть использованы для функционирования радиоэлектронных средств или высокочастотных устройств;
- радиочастота — частота электромагнитных колебаний, устанавливаемая для обозначения единичной составляющей радиочастотного спектра;
- распределение полос радиочастот — определение предназначения полос радиочастот посредством записей в Таблице распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации, на основании которых выдается разрешение на использование конкретной полосы радиочастот, а также устанавливаются условия такого использования.
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.
| Обозн-е МСЭ | Длины волн | Название волн | Диапазон частот | Название частот | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } | Применение |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ELF | 100 Мм — 10 Мм | Декамегаметровые | 3—30 Гц | Крайне низкие (КНЧ) | 12,4 фэВ — 124 фэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| SLF | 10 Мм — 1 Мм | Мегаметровые | 30—300 Гц | Сверхнизкие (СНЧ) | 124 фэВ — 1,24 пэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| ULF | 1000 км — 100 км | Гектокилометровые | 300—3000 Гц | Инфранизкие (ИНЧ) | 1,24 пэВ — 12,4 пэВ | Связь с подводными лодками |
| VLF | 100 км — 10 км | Мириаметровые | 3—30 кГц | Очень низкие (ОНЧ) | 12,4 пэВ — 124 пэВ | Служба точного времени, радиосвязь с подводными лодками |
| LF | 10 км — 1 км | Километровые | 30—300 кГц | Низкие (НЧ) | 124 пэВ — 1,24 нэВ | Радиовещание, радиосвязь земной волной, навигация |
| MF | 1000 м — 100 м | Гектометровые | 300—3000 кГц | Средние (СЧ) | 1,24 нэВ — 12,4 нэВ | Радиовещание и радиосвязь земной волной и ионосферная |
| HF | 100 м — 10 м | Декаметровые | 3—30 МГц | Высокие (ВЧ) | 12,4 нэВ — 124 нэВ | Радиовещание и радиосвязь ионосферная, загоризонтная радиолокация, рации |
| VHF | 10 м — 1 м | Метровые волны | 30—300 МГц | Очень высокие (ОВЧ) | 124 нэВ — 1,24 мкэВ | Телевидение, радиовещание, радиосвязь тропосферная и прямой волной, рации |
| UHF | 1000 мм — 100 мм | Дециметровые | 300—3000 МГц | Ультравысокие (УВЧ) | 1,24 мкэВ — 12,4 мкэВ | Телевидение, радиосвязь тропосферная и прямой волной, мобильные телефоны, рации, УВЧ-терапия, микроволновые печи, спутниковая навигация. |
| SHF | 100 мм — 10 мм | Сантиметровые | 3—30 ГГц | Сверхвысокие (СВЧ) | 12,4 мкэВ — 124 мкэВ | Радиолокация, интернет, спутниковое телевещание, спутниковая- и радиосвязь прямой волной, беспроводные компьютерные сети. |
| EHF | 10 мм — 1 мм | Миллиметровые | 30—300 ГГц | Крайне высокие (КВЧ) | 124 мкэВ — 1,24 мэВ | Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, радиолокация (метеорологическая, управление вооружением), медицина, спутниковая радиосвязь. |
| THF | 1 мм — 0,1 мм | Децимиллиметровые | 300—3000 ГГц | Гипервысокие частоты, длинноволновая область инфракрасного излучения | 1,24 мэВ — 12,4 мэВ | Экспериментальная «терагерцовая камера», регистрирующая изображение в длинноволновом ИК (которое излучается теплокровными организмами, но, в отличие от более коротковолнового ИК, не задерживается диэлектрическими материалами). |
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[7] 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)[8].
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 её 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
| Название | Полоса частот | Длины волн | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } |
|---|---|---|---|
| Диапазон средних волн (MW) | 530—1610 кГц | 565,65—186,21 м | 2,19—6,66 нэВ |
| Диапазон коротких волн | 5,9—26,1 МГц | 50,8—11,49 м | 24,4—107,9 нэВ |
| Гражданский диапазон | 26,965—27,405 МГц | 11,118—10,940 м | 111,5—113,3 нэВ |
| Телевизионные каналы: с 1 по 5 | 48—100 МГц | 6,25—3,00 м | 198,5—413,6 нэВ |
| Кабельное телевидение | 100—174 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 6 по 12 | 174—230 МГц | 1,72—1,30 м | 719,6—951,2 нэВ |
| Кабельное телевидение | 230—470 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 21 по 39 | 470—622 МГц | 6,38—4,82 дм | 1,94—2,57 мкэВ |
| Диапазон ультракоротких волн (UKW) | 62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) | 1 м | 256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ) |
| ISM-диапазон | 2—4 ГГц[9] | 15—7,5 см | |
| Диапазоны военных частот | 29.50—31.75 МГц | ||
| Диапазоны частот гражданской авиации | 108—136 МГц | ||
| Морские и речные диапазоны |
Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи
В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:
| Название | Полоса частот | Описание |
|---|---|---|
| «11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон | 27 МГц | С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт |
| «70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства | 433 МГц | Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт |
| PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации | 446 МГц | Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт |
Некоторые диапазоны гражданской авиации
| Полоса частот | Описание |
|---|---|
| 2182 кГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 74,8—75,2 МГц | Маркерные радиомаяки |
| 108—117,975 МГц | Радиосистемы навигации и посадки. |
| 118—135,975 МГц | УКВ-радиосвязь (командная связь). |
| 121,5 МГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 328,6—335,4 МГц | Радиосистемы посадки (глиссадный канал) |
| 960—1215 МГц | Радионавигационные системы |
Некоторые диапазоны РЛС
| Полоса частот | Длины волн | Описание |
|---|---|---|
| 3—30 МГц | HF, 100—10 м | Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС |
| 50—330 МГц | VHF, 6—0,9 м | Обнаружение на больших дальностях, исследования земли |
| 1—2 ГГц | L, 30—15 см | Наблюдение и контроль за воздушным движением |
| 2—4 ГГц | S, 15—7,5 см | Управление воздушным движением, метеорология, морские радары |
| 12—18 ГГц | Ku, 2,5—1,67 см | Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия |
| 27—40 ГГц | Ka, 1,11—0,75 см | Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами |
См. также
Примечания
- ↑ Регламент радиосвязи. Статьи. — Швейцария, Женева: МСЭ, 2012. Статья 1.5.
- ↑ ГОСТ 24375—80 Радиосвязь. Термины и определения
- ↑ Рекомендация МСЭ-R V.431-8. Номенклатура диапазонов частот и длин волн, используемых в электросвязи
- ↑ Геннадиева Е. Г., Дождиков В. Г., Кульба А. В. и др. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности / Под ред. В. Н. Саблина. М.: Диво, 2006. С. 276.
- ↑ В. В. Никольский, Т. И. Никольская. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989. С. 467.
- ↑ М. П. Долуханов. Распространение радиоволн. М.: Сов. радио, 1972.
- ↑ Е. Г. Геннадиева, В. Г. Дождиков, А. В. Кульба, Ю. С. Лифанов, В. Н. Саблин, М. И. Салтан; под ред. В. Н. Саблина. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности. — Москва: Диво, 2006. — С. 276. — 286 с. — ISBN 5-87012-028-4 (В пер.).
- ↑ Кубанов В. П. Влияние окружающей среды на распространение радиоволн. — Самара: ПГУТИ, 2013. — 92 с.
- ↑ S-диапазон (рус.) // Википедия. — 2018-01-14.
Источники
- Справочник по радиоэлектронным системам. Под ред. Б. Х. Кривицкого. В 2-х тт. — М.: Энергия, 1979.
- Закон РФ «О связи».
- Международный Регламент радиосвязи.
Ссылки
Радиоволны — Википедия. Что такое Радиоволны
Анимированная схема излучения радиоволнРадиово́лны — электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода[1][2]. Радиоволны в электромагнитном спектре располагаются от крайне низких частот вплоть до инфракрасного диапазона. С учетом классификации Международным союзом электросвязи[3][4] радиоволн по диапазонам, к радиоволнам относят электромагнитные волны с частотами от 0,03 Гц до 3 ТГц, что соответствует длине волны от 10 млн. километров до 0,1 миллиметра.
В широком смысле радиоволнами являются всевозможные волновые процессы электромагнитного поля в аппаратуре (например, в волноводных устройствах, в интегральных схемах СВЧ и др.), в линиях передачи и, наконец, в природных условиях, в среде, разделяющей передающую и приемную антенны[5].
Радиоволны, являясь электромагнитными волнами, распространяются в свободном пространстве со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются вспышки молний и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и мобильной радиосвязи, радиовещания, радиолокации, радионавигации, спутниковой связи, организации беспроводных компьютерных сетей и в других бесчисленных приложениях.
В зависимости от значения частоты (длины волны) радиоволны относят к тому или иному диапазону радиочастот (диапазону длин волн). Можно также вести классификацию радиоволн по способу распространения в свободном пространстве и вокруг земного шара[6].
Диапазоны радиочастот и длин радиоволн
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:
- радиочастотный спектр — совокупность радиочастот в установленных Международным союзом электросвязи пределах, которые могут быть использованы для функционирования радиоэлектронных средств или высокочастотных устройств;
- радиочастота — частота электромагнитных колебаний, устанавливаемая для обозначения единичной составляющей радиочастотного спектра;
- распределение полос радиочастот — определение предназначения полос радиочастот посредством записей в Таблице распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации, на основании которых выдается разрешение на использование конкретной полосы радиочастот, а также устанавливаются условия такого использования.
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.
| Обозн-е МСЭ | Длины волн | Название волн | Диапазон частот | Название частот | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } | Применение |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ELF | 100 Мм — 10 Мм | Декамегаметровые | 3—30 Гц | Крайне низкие (КНЧ) | 12,4 фэВ — 124 фэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| SLF | 10 Мм — 1 Мм | Мегаметровые | 30—300 Гц | Сверхнизкие (СНЧ) | 124 фэВ — 1,24 пэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| ULF | 1000 км — 100 км | Гектокилометровые | 300—3000 Гц | Инфранизкие (ИНЧ) | 1,24 пэВ — 12,4 пэВ | Связь с подводными лодками |
| VLF | 100 км — 10 км | Мириаметровые | 3—30 кГц | Очень низкие (ОНЧ) | 12,4 пэВ — 124 пэВ | Служба точного времени, радиосвязь с подводными лодками |
| LF | 10 км — 1 км | Километровые | 30—300 кГц | Низкие (НЧ) | 124 пэВ — 1,24 нэВ | Радиовещание, радиосвязь земной волной, навигация |
| MF | 1000 м — 100 м | Гектометровые | 300—3000 кГц | Средние (СЧ) | 1,24 нэВ — 12,4 нэВ | Радиовещание и радиосвязь земной волной и ионосферная |
| HF | 100 м — 10 м | Декаметровые | 3—30 МГц | Высокие (ВЧ) | 12,4 нэВ — 124 нэВ | Радиовещание и радиосвязь ионосферная, загоризонтная радиолокация, рации |
| VHF | 10 м — 1 м | Метровые волны | 30—300 МГц | Очень высокие (ОВЧ) | 124 нэВ — 1,24 мкэВ | Телевидение, радиовещание, радиосвязь тропосферная и прямой волной, рации |
| UHF | 1000 мм — 100 мм | Дециметровые | 300—3000 МГц | Ультравысокие (УВЧ) | 1,24 мкэВ — 12,4 мкэВ | Телевидение, радиосвязь тропосферная и прямой волной, мобильные телефоны, рации, УВЧ-терапия, микроволновые печи, спутниковая навигация. |
| SHF | 100 мм — 10 мм | Сантиметровые | 3—30 ГГц | Сверхвысокие (СВЧ) | 12,4 мкэВ — 124 мкэВ | Радиолокация, интернет, спутниковое телевещание, спутниковая- и радиосвязь прямой волной, беспроводные компьютерные сети. |
| EHF | 10 мм — 1 мм | Миллиметровые | 30—300 ГГц | Крайне высокие (КВЧ) | 124 мкэВ — 1,24 мэВ | Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, радиолокация (метеорологическая, управление вооружением), медицина, спутниковая радиосвязь. |
| THF | 1 мм — 0,1 мм | Децимиллиметровые | 300—3000 ГГц | Гипервысокие частоты, длинноволновая область инфракрасного излучения | 1,24 мэВ — 12,4 мэВ | Экспериментальная «терагерцовая камера», регистрирующая изображение в длинноволновом ИК (которое излучается теплокровными организмами, но, в отличие от более коротковолнового ИК, не задерживается диэлектрическими материалами). |
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[7] 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)[8].
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 её 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
| Название | Полоса частот | Длины волн | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } |
|---|---|---|---|
| Диапазон средних волн (MW) | 530—1610 кГц | 565,65—186,21 м | 2,19—6,66 нэВ |
| Диапазон коротких волн | 5,9—26,1 МГц | 50,8—11,49 м | 24,4—107,9 нэВ |
| Гражданский диапазон | 26,965—27,405 МГц | 11,118—10,940 м | 111,5—113,3 нэВ |
| Телевизионные каналы: с 1 по 5 | 48—100 МГц | 6,25—3,00 м | 198,5—413,6 нэВ |
| Кабельное телевидение | 100—174 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 6 по 12 | 174—230 МГц | 1,72—1,30 м | 719,6—951,2 нэВ |
| Кабельное телевидение | 230—470 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 21 по 39 | 470—622 МГц | 6,38—4,82 дм | 1,94—2,57 мкэВ |
| Диапазон ультракоротких волн (UKW) | 62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) | 1 м | 256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ) |
| ISM-диапазон | 2—4 ГГц[9] | 15—7,5 см | |
| Диапазоны военных частот | 29.50—31.75 МГц | ||
| Диапазоны частот гражданской авиации | 108—136 МГц | ||
| Морские и речные диапазоны |
Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи
В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:
| Название | Полоса частот | Описание |
|---|---|---|
| «11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон | 27 МГц | С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт |
| «70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства | 433 МГц | Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт |
| PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации | 446 МГц | Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт |
Некоторые диапазоны гражданской авиации
| Полоса частот | Описание |
|---|---|
| 2182 кГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 74,8—75,2 МГц | Маркерные радиомаяки |
| 108—117,975 МГц | Радиосистемы навигации и посадки. |
| 118—135,975 МГц | УКВ-радиосвязь (командная связь). |
| 121,5 МГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 328,6—335,4 МГц | Радиосистемы посадки (глиссадный канал) |
| 960—1215 МГц | Радионавигационные системы |
Некоторые диапазоны РЛС
| Полоса частот | Длины волн | Описание |
|---|---|---|
| 3—30 МГц | HF, 100—10 м | Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС |
| 50—330 МГц | VHF, 6—0,9 м | Обнаружение на больших дальностях, исследования земли |
| 1—2 ГГц | L, 30—15 см | Наблюдение и контроль за воздушным движением |
| 2—4 ГГц | S, 15—7,5 см | Управление воздушным движением, метеорология, морские радары |
| 12—18 ГГц | Ku, 2,5—1,67 см | Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия |
| 27—40 ГГц | Ka, 1,11—0,75 см | Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами |
См. также
Примечания
- ↑ Регламент радиосвязи. Статьи. — Швейцария, Женева: МСЭ, 2012. Статья 1.5.
- ↑ ГОСТ 24375—80 Радиосвязь. Термины и определения
- ↑ Рекомендация МСЭ-R V.431-8. Номенклатура диапазонов частот и длин волн, используемых в электросвязи
- ↑ Геннадиева Е. Г., Дождиков В. Г., Кульба А. В. и др. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности / Под ред. В. Н. Саблина. М.: Диво, 2006. С. 276.
- ↑ В. В. Никольский, Т. И. Никольская. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989. С. 467.
- ↑ М. П. Долуханов. Распространение радиоволн. М.: Сов. радио, 1972.
- ↑ Е. Г. Геннадиева, В. Г. Дождиков, А. В. Кульба, Ю. С. Лифанов, В. Н. Саблин, М. И. Салтан; под ред. В. Н. Саблина. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности. — Москва: Диво, 2006. — С. 276. — 286 с. — ISBN 5-87012-028-4 (В пер.).
- ↑ Кубанов В. П. Влияние окружающей среды на распространение радиоволн. — Самара: ПГУТИ, 2013. — 92 с.
- ↑ S-диапазон (рус.) // Википедия. — 2018-01-14.
Источники
- Справочник по радиоэлектронным системам. Под ред. Б. Х. Кривицкого. В 2-х тт. — М.: Энергия, 1979.
- Закон РФ «О связи».
- Международный Регламент радиосвязи.
Ссылки
Радиоволны — Википедия. Что такое Радиоволны
Анимированная схема излучения радиоволнРадиово́лны — электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода[1][2]. Радиоволны в электромагнитном спектре располагаются от крайне низких частот вплоть до инфракрасного диапазона. С учетом классификации Международным союзом электросвязи[3][4] радиоволн по диапазонам, к радиоволнам относят электромагнитные волны с частотами от 0,03 Гц до 3 ТГц, что соответствует длине волны от 10 млн. километров до 0,1 миллиметра.
В широком смысле радиоволнами являются всевозможные волновые процессы электромагнитного поля в аппаратуре (например, в волноводных устройствах, в интегральных схемах СВЧ и др.), в линиях передачи и, наконец, в природных условиях, в среде, разделяющей передающую и приемную антенны[5].
Радиоволны, являясь электромагнитными волнами, распространяются в свободном пространстве со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются вспышки молний и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и мобильной радиосвязи, радиовещания, радиолокации, радионавигации, спутниковой связи, организации беспроводных компьютерных сетей и в других бесчисленных приложениях.
В зависимости от значения частоты (длины волны) радиоволны относят к тому или иному диапазону радиочастот (диапазону длин волн). Можно также вести классификацию радиоволн по способу распространения в свободном пространстве и вокруг земного шара[6].
Диапазоны радиочастот и длин радиоволн
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:
- радиочастотный спектр — совокупность радиочастот в установленных Международным союзом электросвязи пределах, которые могут быть использованы для функционирования радиоэлектронных средств или высокочастотных устройств;
- радиочастота — частота электромагнитных колебаний, устанавливаемая для обозначения единичной составляющей радиочастотного спектра;
- распределение полос радиочастот — определение предназначения полос радиочастот посредством записей в Таблице распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации, на основании которых выдается разрешение на использование конкретной полосы радиочастот, а также устанавливаются условия такого использования.
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.
| Обозн-е МСЭ | Длины волн | Название волн | Диапазон частот | Название частот | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } | Применение |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ELF | 100 Мм — 10 Мм | Декамегаметровые | 3—30 Гц | Крайне низкие (КНЧ) | 12,4 фэВ — 124 фэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| SLF | 10 Мм — 1 Мм | Мегаметровые | 30—300 Гц | Сверхнизкие (СНЧ) | 124 фэВ — 1,24 пэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| ULF | 1000 км — 100 км | Гектокилометровые | 300—3000 Гц | Инфранизкие (ИНЧ) | 1,24 пэВ — 12,4 пэВ | Связь с подводными лодками |
| VLF | 100 км — 10 км | Мириаметровые | 3—30 кГц | Очень низкие (ОНЧ) | 12,4 пэВ — 124 пэВ | Служба точного времени, радиосвязь с подводными лодками |
| LF | 10 км — 1 км | Километровые | 30—300 кГц | Низкие (НЧ) | 124 пэВ — 1,24 нэВ | Радиовещание, радиосвязь земной волной, навигация |
| MF | 1000 м — 100 м | Гектометровые | 300—3000 кГц | Средние (СЧ) | 1,24 нэВ — 12,4 нэВ | Радиовещание и радиосвязь земной волной и ионосферная |
| HF | 100 м — 10 м | Декаметровые | 3—30 МГц | Высокие (ВЧ) | 12,4 нэВ — 124 нэВ | Радиовещание и радиосвязь ионосферная, загоризонтная радиолокация, рации |
| VHF | 10 м — 1 м | Метровые волны | 30—300 МГц | Очень высокие (ОВЧ) | 124 нэВ — 1,24 мкэВ | Телевидение, радиовещание, радиосвязь тропосферная и прямой волной, рации |
| UHF | 1000 мм — 100 мм | Дециметровые | 300—3000 МГц | Ультравысокие (УВЧ) | 1,24 мкэВ — 12,4 мкэВ | Телевидение, радиосвязь тропосферная и прямой волной, мобильные телефоны, рации, УВЧ-терапия, микроволновые печи, спутниковая навигация. |
| SHF | 100 мм — 10 мм | Сантиметровые | 3—30 ГГц | Сверхвысокие (СВЧ) | 12,4 мкэВ — 124 мкэВ | Радиолокация, интернет, спутниковое телевещание, спутниковая- и радиосвязь прямой волной, беспроводные компьютерные сети. |
| EHF | 10 мм — 1 мм | Миллиметровые | 30—300 ГГц | Крайне высокие (КВЧ) | 124 мкэВ — 1,24 мэВ | Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, радиолокация (метеорологическая, управление вооружением), медицина, спутниковая радиосвязь. |
| THF | 1 мм — 0,1 мм | Децимиллиметровые | 300—3000 ГГц | Гипервысокие частоты, длинноволновая область инфракрасного излучения | 1,24 мэВ — 12,4 мэВ | Экспериментальная «терагерцовая камера», регистрирующая изображение в длинноволновом ИК (которое излучается теплокровными организмами, но, в отличие от более коротковолнового ИК, не задерживается диэлектрическими материалами). |
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[7] 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)[8].
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 её 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
| Название | Полоса частот | Длины волн | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } |
|---|---|---|---|
| Диапазон средних волн (MW) | 530—1610 кГц | 565,65—186,21 м | 2,19—6,66 нэВ |
| Диапазон коротких волн | 5,9—26,1 МГц | 50,8—11,49 м | 24,4—107,9 нэВ |
| Гражданский диапазон | 26,965—27,405 МГц | 11,118—10,940 м | 111,5—113,3 нэВ |
| Телевизионные каналы: с 1 по 5 | 48—100 МГц | 6,25—3,00 м | 198,5—413,6 нэВ |
| Кабельное телевидение | 100—174 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 6 по 12 | 174—230 МГц | 1,72—1,30 м | 719,6—951,2 нэВ |
| Кабельное телевидение | 230—470 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 21 по 39 | 470—622 МГц | 6,38—4,82 дм | 1,94—2,57 мкэВ |
| Диапазон ультракоротких волн (UKW) | 62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) | 1 м | 256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ) |
| ISM-диапазон | 2—4 ГГц[9] | 15—7,5 см | |
| Диапазоны военных частот | 29.50—31.75 МГц | ||
| Диапазоны частот гражданской авиации | 108—136 МГц | ||
| Морские и речные диапазоны |
Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи
В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:
| Название | Полоса частот | Описание |
|---|---|---|
| «11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон | 27 МГц | С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт |
| «70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства | 433 МГц | Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт |
| PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации | 446 МГц | Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт |
Некоторые диапазоны гражданской авиации
| Полоса частот | Описание |
|---|---|
| 2182 кГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 74,8—75,2 МГц | Маркерные радиомаяки |
| 108—117,975 МГц | Радиосистемы навигации и посадки. |
| 118—135,975 МГц | УКВ-радиосвязь (командная связь). |
| 121,5 МГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 328,6—335,4 МГц | Радиосистемы посадки (глиссадный канал) |
| 960—1215 МГц | Радионавигационные системы |
Некоторые диапазоны РЛС
| Полоса частот | Длины волн | Описание |
|---|---|---|
| 3—30 МГц | HF, 100—10 м | Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС |
| 50—330 МГц | VHF, 6—0,9 м | Обнаружение на больших дальностях, исследования земли |
| 1—2 ГГц | L, 30—15 см | Наблюдение и контроль за воздушным движением |
| 2—4 ГГц | S, 15—7,5 см | Управление воздушным движением, метеорология, морские радары |
| 12—18 ГГц | Ku, 2,5—1,67 см | Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия |
| 27—40 ГГц | Ka, 1,11—0,75 см | Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами |
См. также
Примечания
- ↑ Регламент радиосвязи. Статьи. — Швейцария, Женева: МСЭ, 2012. Статья 1.5.
- ↑ ГОСТ 24375—80 Радиосвязь. Термины и определения
- ↑ Рекомендация МСЭ-R V.431-8. Номенклатура диапазонов частот и длин волн, используемых в электросвязи
- ↑ Геннадиева Е. Г., Дождиков В. Г., Кульба А. В. и др. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности / Под ред. В. Н. Саблина. М.: Диво, 2006. С. 276.
- ↑ В. В. Никольский, Т. И. Никольская. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989. С. 467.
- ↑ М. П. Долуханов. Распространение радиоволн. М.: Сов. радио, 1972.
- ↑ Е. Г. Геннадиева, В. Г. Дождиков, А. В. Кульба, Ю. С. Лифанов, В. Н. Саблин, М. И. Салтан; под ред. В. Н. Саблина. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности. — Москва: Диво, 2006. — С. 276. — 286 с. — ISBN 5-87012-028-4 (В пер.).
- ↑ Кубанов В. П. Влияние окружающей среды на распространение радиоволн. — Самара: ПГУТИ, 2013. — 92 с.
- ↑ S-диапазон (рус.) // Википедия. — 2018-01-14.
Источники
- Справочник по радиоэлектронным системам. Под ред. Б. Х. Кривицкого. В 2-х тт. — М.: Энергия, 1979.
- Закон РФ «О связи».
- Международный Регламент радиосвязи.
Ссылки
Радиоволны Википедия
Анимированная схема излучения радиоволнРадиово́лны — электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода[1][2]. Радиоволны в электромагнитном спектре располагаются от крайне низких частот вплоть до инфракрасного диапазона. С учётом классификации Международным союзом электросвязи[3][4] радиоволн по диапазонам, к радиоволнам относят электромагнитные волны с частотами от 0,03 Гц до 3 ТГц, что соответствует длине волны от 10 млн километров до 0,1 миллиметра.
В широком смысле радиоволнами являются всевозможные волновые процессы электромагнитного поля в аппаратуре (например, в волноводных устройствах, в интегральных схемах СВЧ и др.), в линиях передачи и, наконец, в природных условиях, в среде, разделяющей передающую и приёмную антенны[5].
Радиоволны, являясь электромагнитными волнами, распространяются в свободном пространстве со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются вспышки молний и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и подвижной радиосвязи, радиовещания, радиолокации, радионавигации, спутниковой связи, организации беспроводных компьютерных сетей и в других бесчисленных приложениях.
В зависимости от значения частоты (длины волны) радиоволны относят к тому или иному диапазону радиочастот (диапазону длин волн). Можно также вести классификацию радиоволн по способу распространения в свободном пространстве и вокруг земного шара[6].
Теория радиоволн: ликбез / Хабр
Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.
Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.
Радиоволна
Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
Период(T) — время одного полного колебательного движения
Частота(v) — количество полных периодов в секунду
Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте:
Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)
«УКВ», «ДВ», «СВ»
Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.
Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м).
Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.
Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м).
Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.
Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м).
Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.
Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м).
Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:
Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.
Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.
Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.
AM — FM
Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:
AM — амплитудная модуляция
Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.
FM — частотная модуляция
Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.
На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.
Еще термины
Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала.
Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».
Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.
PS:
Надеюсь, информация описанная мной будет полезна и принесет некоторое понимание по данной теме.
Радиоволны — Википедия. Что такое Радиоволны
Анимированная схема излучения радиоволнРадиово́лны — электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода[1][2]. Радиоволны в электромагнитном спектре располагаются от крайне низких частот вплоть до инфракрасного диапазона. С учетом классификации Международным союзом электросвязи[3][4] радиоволн по диапазонам, к радиоволнам относят электромагнитные волны с частотами от 0,03 Гц до 3 ТГц, что соответствует длине волны от 10 млн. километров до 0,1 миллиметра.
В широком смысле радиоволнами являются всевозможные волновые процессы электромагнитного поля в аппаратуре (например, в волноводных устройствах, в интегральных схемах СВЧ и др.), в линиях передачи и, наконец, в природных условиях, в среде, разделяющей передающую и приемную антенны[5].
Радиоволны, являясь электромагнитными волнами, распространяются в свободном пространстве со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются вспышки молний и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и мобильной радиосвязи, радиовещания, радиолокации, радионавигации, спутниковой связи, организации беспроводных компьютерных сетей и в других бесчисленных приложениях.
В зависимости от значения частоты (длины волны) радиоволны относят к тому или иному диапазону радиочастот (диапазону длин волн). Можно также вести классификацию радиоволн по способу распространения в свободном пространстве и вокруг земного шара[6].
Диапазоны радиочастот и длин радиоволн
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:
- радиочастотный спектр — совокупность радиочастот в установленных Международным союзом электросвязи пределах, которые могут быть использованы для функционирования радиоэлектронных средств или высокочастотных устройств;
- радиочастота — частота электромагнитных колебаний, устанавливаемая для обозначения единичной составляющей радиочастотного спектра;
- распределение полос радиочастот — определение предназначения полос радиочастот посредством записей в Таблице распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации, на основании которых выдается разрешение на использование конкретной полосы радиочастот, а также устанавливаются условия такого использования.
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.
| Обозн-е МСЭ | Длины волн | Название волн | Диапазон частот | Название частот | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } | Применение |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ELF | 100 Мм — 10 Мм | Декамегаметровые | 3—30 Гц | Крайне низкие (КНЧ) | 12,4 фэВ — 124 фэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| SLF | 10 Мм — 1 Мм | Мегаметровые | 30—300 Гц | Сверхнизкие (СНЧ) | 124 фэВ — 1,24 пэВ | Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
| ULF | 1000 км — 100 км | Гектокилометровые | 300—3000 Гц | Инфранизкие (ИНЧ) | 1,24 пэВ — 12,4 пэВ | Связь с подводными лодками |
| VLF | 100 км — 10 км | Мириаметровые | 3—30 кГц | Очень низкие (ОНЧ) | 12,4 пэВ — 124 пэВ | Служба точного времени, радиосвязь с подводными лодками |
| LF | 10 км — 1 км | Километровые | 30—300 кГц | Низкие (НЧ) | 124 пэВ — 1,24 нэВ | Радиовещание, радиосвязь земной волной, навигация |
| MF | 1000 м — 100 м | Гектометровые | 300—3000 кГц | Средние (СЧ) | 1,24 нэВ — 12,4 нэВ | Радиовещание и радиосвязь земной волной и ионосферная |
| HF | 100 м — 10 м | Декаметровые | 3—30 МГц | Высокие (ВЧ) | 12,4 нэВ — 124 нэВ | Радиовещание и радиосвязь ионосферная, загоризонтная радиолокация, рации |
| VHF | 10 м — 1 м | Метровые волны | 30—300 МГц | Очень высокие (ОВЧ) | 124 нэВ — 1,24 мкэВ | Телевидение, радиовещание, радиосвязь тропосферная и прямой волной, рации |
| UHF | 1000 мм — 100 мм | Дециметровые | 300—3000 МГц | Ультравысокие (УВЧ) | 1,24 мкэВ — 12,4 мкэВ | Телевидение, радиосвязь тропосферная и прямой волной, мобильные телефоны, рации, УВЧ-терапия, микроволновые печи, спутниковая навигация. |
| SHF | 100 мм — 10 мм | Сантиметровые | 3—30 ГГц | Сверхвысокие (СВЧ) | 12,4 мкэВ — 124 мкэВ | Радиолокация, интернет, спутниковое телевещание, спутниковая- и радиосвязь прямой волной, беспроводные компьютерные сети. |
| EHF | 10 мм — 1 мм | Миллиметровые | 30—300 ГГц | Крайне высокие (КВЧ) | 124 мкэВ — 1,24 мэВ | Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, радиолокация (метеорологическая, управление вооружением), медицина, спутниковая радиосвязь. |
| THF | 1 мм — 0,1 мм | Децимиллиметровые | 300—3000 ГГц | Гипервысокие частоты, длинноволновая область инфракрасного излучения | 1,24 мэВ — 12,4 мэВ | Экспериментальная «терагерцовая камера», регистрирующая изображение в длинноволновом ИК (которое излучается теплокровными организмами, но, в отличие от более коротковолнового ИК, не задерживается диэлектрическими материалами). |
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[7] 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)[8].
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 её 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
| Название | Полоса частот | Длины волн | Энергия фотона, эВ, E = h ν {\displaystyle E=h\nu } |
|---|---|---|---|
| Диапазон средних волн (MW) | 530—1610 кГц | 565,65—186,21 м | 2,19—6,66 нэВ |
| Диапазон коротких волн | 5,9—26,1 МГц | 50,8—11,49 м | 24,4—107,9 нэВ |
| Гражданский диапазон | 26,965—27,405 МГц | 11,118—10,940 м | 111,5—113,3 нэВ |
| Телевизионные каналы: с 1 по 5 | 48—100 МГц | 6,25—3,00 м | 198,5—413,6 нэВ |
| Кабельное телевидение | 100—174 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 6 по 12 | 174—230 МГц | 1,72—1,30 м | 719,6—951,2 нэВ |
| Кабельное телевидение | 230—470 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 21 по 39 | 470—622 МГц | 6,38—4,82 дм | 1,94—2,57 мкэВ |
| Диапазон ультракоротких волн (UKW) | 62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) | 1 м | 256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ) |
| ISM-диапазон | 2—4 ГГц[9] | 15—7,5 см | |
| Диапазоны военных частот | 29.50—31.75 МГц | ||
| Диапазоны частот гражданской авиации | 108—136 МГц | ||
| Морские и речные диапазоны |
Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи
В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:
| Название | Полоса частот | Описание |
|---|---|---|
| «11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон | 27 МГц | С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт |
| «70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства | 433 МГц | Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт |
| PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации | 446 МГц | Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт |
Некоторые диапазоны гражданской авиации
| Полоса частот | Описание |
|---|---|
| 2182 кГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 74,8—75,2 МГц | Маркерные радиомаяки |
| 108—117,975 МГц | Радиосистемы навигации и посадки. |
| 118—135,975 МГц | УКВ-радиосвязь (командная связь). |
| 121,5 МГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 328,6—335,4 МГц | Радиосистемы посадки (глиссадный канал) |
| 960—1215 МГц | Радионавигационные системы |
Некоторые диапазоны РЛС
| Полоса частот | Длины волн | Описание |
|---|---|---|
| 3—30 МГц | HF, 100—10 м | Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС |
| 50—330 МГц | VHF, 6—0,9 м | Обнаружение на больших дальностях, исследования земли |
| 1—2 ГГц | L, 30—15 см | Наблюдение и контроль за воздушным движением |
| 2—4 ГГц | S, 15—7,5 см | Управление воздушным движением, метеорология, морские радары |
| 12—18 ГГц | Ku, 2,5—1,67 см | Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия |
| 27—40 ГГц | Ka, 1,11—0,75 см | Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами |
См. также
Примечания
- ↑ Регламент радиосвязи. Статьи. — Швейцария, Женева: МСЭ, 2012. Статья 1.5.
- ↑ ГОСТ 24375-80 Радиосвязь. Термины и определения
- ↑ Рекомендация ITU-R V.431-7. Номенклатура диапазонов частот и длин волн, используемых в электросвязи. 2005.
- ↑ Геннадиева Е. Г., Дождиков В. Г., Кульба А. В. и др. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности / Под ред. В. Н. Саблина. М.: Диво, 2006. С. 276.
- ↑ В. В. Никольский, Т. И. Никольская. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989. С. 467.
- ↑ М. П. Долуханов. Распространение радиоволн. М.: Сов. радио, 1972.
- ↑ Е. Г. Геннадиева, В. Г. Дождиков, А. В. Кульба, Ю. С. Лифанов, В. Н. Саблин, М. И. Салтан; под ред. В. Н. Саблина. Краткий энциклопедический словарь по радиоэлектронике и радиопромышленности. — Москва: Диво, 2006. — С. 276. — 286 с. — ISBN 5-87012-028-4 (В пер.).
- ↑ Кубанов В. П. Влияние окружающей среды на распространение радиоволн. — Самара: ПГУТИ, 2013. — 92 с.
- ↑ S-диапазон (рус.) // Википедия. — 2018-01-14.
Источники
- Справочник по радиоэлектронным системам. Под ред. Б. Х. Кривицкого. В 2-х тт. — М.: Энергия, 1979.
- Закон РФ «О связи».
- Международный Регламент радиосвязи.
Ссылки
Радиоволны составляют часть электромагнитного спектра. Эти волны представляют собой пакеты энергии с различными длинами волн, аналогичные видимым световым волнам, рентгеновским лучам или гамма-лучам, за исключением более длинных.
Радиоволна, как и другие электромагнитные волны, похожа на океанскую поверхностную волну или волну любого другого типа. Оба типа волн имеют форму холма и долины, повторяясь снова и снова. Длина волны измеряется как расстояние от вершины одного гребня до вершины соседнего гребня.Хотя длина волны видимого света очень мала, меньше одного микрометра и намного меньше толщины человеческого волоса, радиоволны могут иметь длину волны от пары сантиметров до нескольких метров. У них также есть радиочастота.
Самые маленькие радиоволны называются микроволнами. Короткие волны не такие маленькие. Есть также средние и длинные волны. Антенны, предназначенные для отправки и приема радиоволн, обычно имеют размер, близкий к длине волны, которую они должны использовать. Многие радио антенны (например, на автомобилях) сделаны длинными, потому что они принимают сигналы FM-радио (несколько метров, несколько футов) или AM-радио (сотни метров, около тысячи футов).
Рукотворные радиоволны использовались с 19 века для связи. Радар был разработан в 20-м веке, используя радиоволны, чтобы «видеть» отдаленные объекты, отражая волны от объекта и наблюдая, как долго волны возвращаются. Радио также используют эти волны для отправки и получения информации.
Радиоволны с других планет были впервые обнаружены в 1930-х годах Карлом Гуте Янским, работавшим в Bell Laboratories. Белл обнаруживал шум (электронику) по радиоканалам, и Янский пытался найти источник этой статики или помех.Выявив шум, исходящий от молнии, он провел много времени, изучая остаток. Удивительно, но часть помех исходила из космоса! Это открытие в конечном итоге привело к тому, что астрономы стали смотреть на радиоволны вместе со световыми волнами, чтобы найти что-то в небе. Эти радиоастрономы используют гигантские радиотелескопы в форме спутниковых антенн для сбора и изучения волн.
Радиоволны сегодня используются для многих вещей. Спутники вещания и связи, а также мобильные телефоны и многие компьютеры связываются по радиоволнам.
,Радиоволны — Wikipedia, la enciclopedia libre
Википедия todavía no tiene una página llamada «Радиоволны».
Busca Радиоволны en otros proyectos hermanos de Wikipedia:
 | Wikcionario (diccionario) |
 | Wikilibros (учебные пособия / учебные пособия) |
 | Wikiquote (citas) |
 | Wikisource (библиотека) |
 | Wikinoticias (noticias) |
 | Wikiversidad (contenido académico) |
 | Commons (imágenes y multimedia) |
 | Wikiviajes (viajes) |
 | Wikidata (дата) |
 | Википедии (виды) |
-
У Comprueba si есть условное обозначение правильной формы, правильной и правильной, как в Википедии, так и в переводе на русский язык.Си-э-э-э-э-э-э-э-э, правильно и правильно, Викимедиа donde quizás podrías encontrarla. - Busca «Радиоволны» ru В тексте «Википедия» вы найдете.
- Консультация по художественному оформлению «Радиоволны».
- Bus of las páginas de Wikipedia que tienen включает «Радиоволны».
- Сюй хабиас креадо ла паджина кон эсте номбре, лимпия каше де ту навегадор.
- También puede que la página que buscas haya sido borrada.
У Comprueba si есть условное обозначение правильной формы, правильной и правильной, как в Википедии, так и в переводе на русский язык.Си-э-э-э-э-э-э-э-э, правильно и правильно, Викимедиа donde quizás podrías encontrarla.
Busca «Радиоволны» ru В тексте «Википедия» вы найдете.
Консультация по художественному оформлению «Радиоволны».
Bus of las páginas de Wikipedia que tienen включает «Радиоволны».
Сюй хабиас креадо ла паджина кон эсте номбре, лимпия каше де ту навегадор.
También puede que la página que buscas haya sido borrada.Si el artículo incluso así no existe:
- Crea el artículo utilisando nuestro asistente o solicita su creación.
- Puedes traducir este artículo de otras Wikipedias.
- Ru Wikipedia únicamente pueden incirse текстовые сообщения и тексты совместимых с лицензией Creative Commons Compartir-Igual 3.0. Нет информации о том, что у кого нет никаких условий для кумплан-альгуна-де-эсас.
- Ten en cuenta también que:
- Статьи об информации и информации serán borrados — версия «Википедия: Эсбозо» -.
- Искусство публикации и автопромышленность serán borrados — версия «Wikipedia: Lo que Wikipedia no es» -.
Crea el artículo utilisando nuestro asistente o solicita su creación.
Puedes traducir este artículo de otras Wikipedias.
Ru Wikipedia únicamente pueden incirse текстовые сообщения и тексты совместимых с лицензией Creative Commons Compartir-Igual 3.0. Нет информации о том, что у кого нет никаких условий для кумплан-альгуна-де-эсас.
Ten en cuenta también que:Что такое радиоволны? | Живая наука
Радиоволны — это тип электромагнитного излучения, наиболее известный своим использованием в технологиях связи, таких как телевидение, мобильные телефоны и радиоприемники. Эти устройства принимают радиоволны и преобразуют их в механические колебания в динамике для создания звуковых волн.
Радиочастотный спектр является относительно небольшой частью электромагнитного (ЭМ) спектра. Согласно Рочестерскому университету, электромагнитный спектр обычно делится на семь областей в порядке уменьшения длины волны и увеличения энергии и частоты.Распространенными обозначениями являются радиоволны, микроволны, инфракрасный (ИК), видимый свет, ультрафиолетовое (УФ), рентгеновское и гамма-излучение.
Радиоволны имеют наибольшие длины волн в спектре ЭМ, согласно НАСА, в диапазоне от 0,04 дюйма (1 миллиметр) до более 62 миль (100 километров). Они также имеют самые низкие частоты, примерно от 3000 циклов в секунду, или 3 килогерца, до примерно 300 миллиардов герц, или 300 гигагерц.
Радиочастотный спектр является ограниченным ресурсом и его часто сравнивают с сельскохозяйственными угодьями.По данным British Broadcasting Corp. (BBC), фермеры должны организовать свою землю для получения наилучшего урожая с точки зрения количества и разнообразия, поэтому радиочастотный спектр должен быть распределен среди пользователей наиболее эффективным способом. В США Национальное управление по телекоммуникациям и информации Министерства торговли США управляет распределением частот по радиочастотному спектру.
Discovery
Шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл, который разработал единую теорию электромагнетизма в 1870-х годах, предсказал существование радиоволн, согласно Национальной библиотеке Шотландии.В 1886 году немецкий физик Генрих Герц применил теории Максвелла к производству и приему радиоволн. Герц использовал простые самодельные инструменты, в том числе индукционную катушку и лейденский сосуд (ранний тип конденсатора, состоящий из стеклянного сосуда со слоями фольги как внутри, так и снаружи) для создания электромагнитных волн. Герц стал первым человеком, который будет передавать и принимать контролируемые радиоволны. Единица частоты электромагнитной волны — один цикл в секунду — называется герц, в его честь, по данным Американской ассоциации содействия развитию науки.
Полосы радиоволн
Национальное управление электросвязи и информации в целом делит радиоспектр на девять полос:
.tg {border-collapse: collapse; интервал границы: 0; border-color: #ccc;} .tg td {font-family: Arial, sans-serif; размер шрифта: 14px; отступы: 10px 5px; стиль рамки: сплошной; border-width: 0px; переполнение: скрытое; перенос слов: обычный; border-color: # ccc; color: # 333; background-color: #fff;} .tg th {font-family: Arial, sans-serif; размер шрифта: 14px; размер шрифта: нормальный; отступ: 10px 5px; стиль рамки: solid; border-width: 0px; переполнение: скрытое; перенос слов: нормальное; border-color: #ccc; цвет: # 333; background-color: # f0f0f0;}.tg .tg-mcqj {font-weight: bold; цвет границы: # 000000; выравнивание текста: слева; выравнивание по вертикали: верхняя часть} .tg .tg-73oq {цвет границы: # 000000; выравнивание текста: слева ; выровнять по вертикали: верх}
| Полоса | Диапазон частот | Диапазон длин волн |
|---|---|---|
| Чрезвычайно низкая частота (ELF) | <3 кГц | > 100 км |
| Очень низкая частота (VLF) | От 3 до 30 кГц | От 10 до 100 км |
| Низкая частота (LF) | От 30 до 300 кГц | От 1 до 10 км |
| Средняя частота (MF) | От 300 кГц до 3 МГц | От 100 м до 1 км |
| Высокочастотный (ВЧ) | От 3 до 30 МГц | От 10 до 100 м |
| Очень высокочастотный (ОВЧ) | от 30 до 300 МГц | От 1 до 10 м |
| Сверхвысокий Частота (УВЧ) | От 300 МГц до 3 ГГц | От 10 см до 1 м |
| Сверхвысокая частота (SHF) | От 3 до 30 ГГц | От 1 до 1 см |
| Чрезвычайно высокая частота (EHF) | от 30 до 300 ГГц | 1 мм до 1 см |
Низкие и средние частоты
Радиоволны ELF, самая низкая из всех радиочастот, имеют большой диапазон и полезны для проникновения в воду и камни для связи с подводными лодками, а также внутри шахт и пещер.По данным Stanford VLF Group, самым мощным естественным источником волн ELF / VLF является молния. Согласно Phys.org, волны, вызванные ударами молнии, могут подпрыгивать назад и вперед между Землей и ионосферой (слой атмосферы с высокой концентрацией ионов и свободных электронов). Эти молниеносные помехи могут искажать важные радиосигналы, поступающие на спутники.
Радиочастотные диапазоны LF и MF включают морское и авиационное радио, а также коммерческое радио AM (амплитудная модуляция), согласно RF Page.По данным How Stuff Works, радиочастотные диапазоны AM падают с 535 килогерц до 1,7 мегагерца. Радиоприемник AM имеет большой радиус действия, особенно ночью, когда ионосфера лучше преломляет волны обратно на землю, но она подвержена помехам, влияющим на качество звука. Когда сигнал частично блокируется, например, зданием с металлическими стенами, таким как небоскреб, громкость звука соответственно уменьшается.
Более высокие частоты
HF, VHF и UHF диапазоны включают FM-радио, звук вещательного телевидения, радио общего пользования, мобильные телефоны и GPS (система глобального позиционирования).Эти полосы обычно используют «частотную модуляцию» (ЧМ) для кодирования или воспроизведения звука или сигнала данных на несущей. При частотной модуляции амплитуда (максимальная степень) сигнала остается постоянной, в то время как частота изменяется выше или ниже со скоростью и величиной, соответствующей звуковому сигналу или сигналу данных.
ЧМ обеспечивает лучшее качество сигнала, чем АМ, потому что факторы окружающей среды не влияют на частоту так, как они влияют на амплитуду, и приемник игнорирует изменения амплитуды, пока сигнал остается выше минимального порога.Согласно данным How Stuff Works, радиочастоты FM падают между 88 мегагерцами и 108 мегагерцами.
Коротковолновое радио
Коротковолновое радио использует частоты в диапазоне HF, от 1,7 до 30 мегагерц, согласно Национальной ассоциации коротковолновых радиовещателей (NASB). В этом диапазоне коротковолновый спектр разделен на несколько сегментов, некоторые из которых предназначены для обычных радиовещательных станций, таких как «Голос Америки», British Broadcasting Corp.и Голос России. По данным NASB, во всем мире существуют сотни коротковолновых станций. Коротковолновые станции можно услышать за тысячи миль, потому что сигналы отскакивают от ионосферы и отскакивают на сотни или тысячи миль от точки их происхождения.
Самые высокие частоты
СВЧ и КВЧ представляют самые высокие частоты в радиодиапазоне и иногда считаются частью микроволнового диапазона. Молекулы в воздухе имеют тенденцию поглощать эти частоты, что ограничивает их диапазон и области применения.Однако их короткие длины волн позволяют направлять сигналы в узких лучах параболическими антеннами (спутниковыми антеннами). Это позволяет осуществлять высокоскоростную связь на коротких расстояниях между фиксированными точками.
SHF, который меньше подвержен влиянию воздуха, чем EHF, используется для приложений малого радиуса действия, таких как Wi-Fi, Bluetooth и беспроводной USB (универсальная последовательная шина). СВЧ может работать только на траекториях прямой видимости, поскольку волны имеют тенденцию отражаться от объектов, таких как автомобили, лодки и самолеты, согласно странице RF.И поскольку волны отражаются от объектов, СВЧ также можно использовать для радиолокации.
Астрономические источники
Космическое пространство кишит источниками радиоволн: планеты, звезды, газопылевые облака, галактики, пульсары и даже черные дыры. Изучая их, астрономы могут узнать о движении и химическом составе этих космических источников, а также о процессах, которые вызывают эти выбросы.
Радиотелескоп «видит» небо совсем иначе, чем в видимом свете.Вместо того, чтобы видеть точечные звезды, радиотелескоп собирает отдаленные пульсары, области звездообразования и остатки сверхновых. Радиотелескопы также могут обнаруживать квазары, что мало для квазизвездного радиоисточника. Квазар — это невероятно яркое ядро галактики, питаемое сверхмассивной черной дырой. Квазары излучают энергию в широком диапазоне по электромагнитному спектру, но название происходит от того факта, что первые идентифицированные квазары излучают в основном радио энергию. Квазары очень энергичны; некоторые излучают в 1000 раз больше энергии, чем весь Млечный Путь.
Радиоастрономы часто объединяют несколько небольших телескопов или приемных тарелок в массив, чтобы сделать более четкое или более высокое разрешение радиоизображения, согласно университету Вены. Например, радиотелескоп Very Large Array (VLA) в Нью-Мексико состоит из 27 антенн, расположенных в виде огромного Y-образного профиля, длина которого составляет 22 мили (36 километров).
Дополнительные ресурсы:
Эта статья была обновлена 27 февраля 2019 года участником Live Science Трейси Педерсен.
,