Radio valovi

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Prozirnost Zemljine atmosfere za različitevalne duljine elektromagnetskog zračenja , uključujući radio valove.
Animirana shema emisije radio valova

Radio valovi su elektromagnetski valovi s frekvencijama do 3 THz , koji se šire u svemiru bez umjetnog valovoda [1] [2] . Radio valovi u elektromagnetskom spektru kreću se od ekstremno niskih frekvencija do infracrvenog raspona . Uzimajući u obzir klasifikaciju radio valova prema pojasevima Međunarodne telekomunikacijske unije [3] [4] , radio valovi uključuju elektromagnetske valove s frekvencijama od 0,03 Hz do 3 THz, što odgovara valnoj duljini od 10 milijuna kilometara do 0,1 milimetar .

U širem smislu, radio valovi su sve vrste valnih procesa elektromagnetskog polja u opremi (na primjer, u valovodnim uređajima, u mikrovalnim integriranim krugovima , itd.), u dalekovodima i, konačno, u prirodnim uvjetima, u okolišu razdvajanje odašiljačke i prijemne antene [5] ...

Radio valovi, budući da su elektromagnetski valovi, šire se u vakuumu brzinom svjetlosti . Prirodni izvori radio valova su bljeskovi munje i astronomski objekti . Umjetno generirani radio valovi koriste se za fiksne i mobilne radio komunikacije , emitiranje , radar , radio navigaciju, satelitske komunikacije , bežične računalne mreže i bezbroj drugih aplikacija.

Ovisno o vrijednosti frekvencije (valne duljine ), radio valovi se dodjeljuju jednom ili drugom radiofrekvencijskom rasponu (rasponu valnih duljina). Također možete provesti klasifikaciju radio valova po metodi širenja u slobodnom prostoru i diljem svijeta [6] .

Radiofrekvencijski rasponi i radio valne duljine

Radiofrekvencije - frekvencije ili frekvencijski pojasevi u rasponu od 3 kHz do 3000 GHz, kojima se dodijeljuju konvencionalni nazivi. Ovaj raspon odgovara frekvenciji električnih signala izmjenične struje za generiranje i detekciju radio valova. Budući da je većina raspona izvan raspona valova koji se mogu generirati mehaničkim vibracijama, radio frekvencije se obično nazivaju elektromagnetskim valovima.

Zakon RF "O komunikacijama" utvrđuje sljedeće koncepte u vezi s radio frekvencijama:

  • radiofrekvencijski spektar - skup radiofrekvencija u granicama koje je utvrdila Međunarodna telekomunikacijska unija, a koje se mogu koristiti za funkcioniranje radioelektronskih sredstava ili visokofrekventnih uređaja;
  • radiofrekvencija - frekvencija elektromagnetskih valova, postavljena za označavanje jedne komponente radiofrekvencijskog spektra;
  • dodjela radiofrekvencijskih pojaseva - određivanje namjene radiofrekvencijskih pojaseva putem unosa u tablicu raspodjele radiofrekvencijskih pojaseva između radijskih službi Ruske Federacije, na temelju koje se izdaje dozvola za korištenje određene radiofrekvencije bend se izdaje, te se utvrđuju uvjeti za takvo korištenje.

Korištenje pojasa za radijske usluge regulirano je Radio pravilnikom Ruske Federacije i međunarodnim sporazumima.

Prema propisima Međunarodne telekomunikacijske unije, radio valovi se dijele na raspone s granicama od 0,3 · 10 N Hz do 3 · 10 N Hz širine jedne dekade , gdje je N broj raspona. Ruski GOST 24375−80 gotovo u potpunosti ponavlja ovu klasifikaciju.

Ne. Identifikator ITU Raspon valnih duljina Naziv valnog pojasa Raspon frekvencija Naziv frekvencijskog pojasa Energija fotona , Primjena
jedan PATULJAK 100 mm - 10 mm Dekametar 3-30 Hz Ekstremno niska ( ELF ) 12,4 feV - 124 feV Podmorske komunikacije , geofizička istraživanja
2 SLF 10 mm - 1 mm Megametar 30-300 Hz Ultra-niska (ELF) 124 feV - 1,24 peV Podmorske komunikacije, geofizička istraživanja
3 ULF 1000 km - 100 km Hektokilometar 300-3000 Hz Infra-niska (INCH) 1,24 peV - 12,4 peV Podmornička veza
4 VLF 100 km - 10 km Mirijametar 3-30 kHz Vrlo niska ( VLF ) 12,4 peV - 124 peV Služba preciznog vremena , radio komunikacija s podmornicama
5 LF 10 km - 1 km Kilometar 30-300 kHz Niski (bas) 124 peV - 1,24 neV Radio emitiranje , radio komunikacija zemaljskih valova, radio navigacija
6 MF 1000 m - 100 m Hektometrijski 300-3000 kHz Prosjek (srednji raspon) 1,24 neV - 12,4 neV Radio emitiranje i radiokomunikacija zemaljskim valovima i ionosferom
7 HF 100 m - 10 m Dekametar 3-30 MHz visoka (HF) 12,4 neV - 124 neV Radio emitiranje i radiokomunikacija ionosferski, nadhorizontski radar , voki-toki
osam VHF 10 m - 1 m Metar valovi 30-300 MHz Vrlo visoka (VHF) 124 neV - 1,24 μeV Televizija , radijsko emitiranje, troposferska i izravna radijska komunikacija, voki-toki, UHF terapija ,
9 UHF 1000 mm - 100 mm Decimetar 300-3000 MHz Ultra visoko (UHF) 1,24 μeV - 12,4 μeV Televizija, troposferske i izravne radio komunikacije, mobilni telefoni , voki-tokiji,

mikrovalne pećnice , satelitska navigacija .

10 SHF 100 mm - 10 mm Centimetar 3-30 GHz Ultravisoka (mikrovalna) 12,4 μeV - 124 μeV Radar , internet , satelitsko TV emitiranje , satelitske i izravne valne radio komunikacije, bežične računalne mreže .
jedanaest EHF 10 mm - 1 mm Milimetar 30-300 GHz Ekstremno visoka (EHF) 124 μeV - 1,24 meV Radioastronomija , brze radio relejne komunikacije , radar ( meteorološki , kontrola oružja), medicina , satelitske radio komunikacije.
12 THF 1 mm - 0,1 mm Decimilimetar 300-3000 GHz Hiper-visoke frekvencije, daleko infracrveno 1,24 meV - 12,4 meV Eksperimentalna "teraherc kamera" koja snima sliku u dugovalnom infracrvenom zračenju (koju emitiraju toplokrvni organizmi, ali je, za razliku od kratkovalne infracrvene, ne zadržavaju dielektrični materijali).

Klasifikacija GOST 24375−80 nije široko rasprostranjena i u nekim slučajevima je u sukobu s nacionalnim standardima (GOST) u području radio elektronike. Tradicionalne oznake radiofrekvencijskih pojaseva na Zapadu razvile su se tijekom Drugog svjetskog rata. Trenutno su u Sjedinjenim Državama sadržani u IEEE standardu, kao i prema međunarodnom ITU standardu.

U praksi [7] je područje niske frekvencije često označava audio frekvencije i visoke - raspon frekvencija znači cijeli radio raspon od 30 kHz i više, uključujući raspon HF. U domaćoj literaturi se UHF, UHF i EHF rasponi (od 0,3 do 300 GHz) ponekad nazivaju mikrovalnim rasponom u širem smislu, a na Zapadu to odgovara raširenom pojmu mikrovalovi .

Također u domaćoj obrazovnoj i znanstvenoj literaturi razvila se klasifikacija raspona prema kojoj se mirijametarski valovi nazivaju super- dugi valovi (LW), kilometarski valovi - dugi valovi (LW), hektometarski valovi - srednji valovi (SW), dekametarski valovi - kratki valovi (HF), a svi ostali, s valnim duljinama kraćim od 10 m, nazivaju se ultrakratki valovi (VHF) [8] .

Klasifikacija prema načinu raspodjele

Izravni valovi - radio valovi koji se šire u slobodnom prostoru od jednog objekta do drugog, na primjer, od jedne letjelice do druge, u nekim slučajevima, od zemaljske stanice do svemirske letjelice i između atmosferskih vozila ili stanica. Za ove valove utjecaj atmosfere , stranih tijela i Zemlje može se zanemariti.

Zemaljski ili površinski - radio valovi koji se šire duž sferne površine Zemlje i djelomično je obavijaju zbog fenomena difrakcije. Poznato je da je sposobnost vala da se savija oko prepreke i difraktira oko njih određena odnosom između valne duljine i dimenzija prepreka: što je valna duljina kraća, to je difrakcija slabija. Zbog toga su valovi UHF i viših frekvencijskih raspona vrlo slabo difrakcijski na površini globusa i njihov je raspon širenja, u prvoj aproksimaciji, određen daljinom linije vidljivosti (izravni valovi).

Troposferski - radio valovi VHF i UHF raspona, koji se šire zbog raspršenja na nehomogenostima troposfere na udaljenosti do 1000 km.

Ionosferski ili prostorni - radio valovi dulji od 10 m, koji se šire oko zemaljske kugle na proizvoljno velikim udaljenostima zbog pojedinačnih ili višestrukih refleksija od ionosfere i Zemljine površine.

Vođeni - radio valovi koji se šire u sustavima za navođenje ( radiovalovodi ).

Primjeri

Primjeri dodijeljenih radijskih pojaseva

Ime Frekvencijski pojasvalne duljine Energija fotona , eV ,
srednji valni raspon (MW) 530-1610 kHz 565,65-186,21 m 2,19-6,66 neV
Kratkovalni raspon 5,9-26,1 MHz 50,8-11,49 m 24,4-107,9 neV
Civilni domet 26,965-27,405 MHz 11.118-10.940 m 111,5-113,3 neV
TV kanali : 1 do 5 48-100 MHz 6,25-3,00 m 198,5-413,6 neV
Kabelska televizija 100-174 MHz
TV kanali: 6 do 12 174-230 MHz 1,72-1,30 m 719,6-951,2 neV
Kabelska televizija 230-855 MHz
TV kanali: 21 do 39 470-622 MHz 6,38-4,82 dm 1,94-2,57 μeV
Ultra kratkovalni pojas (UKW) 62-108 MHz (osim 76-90 MHz u Japanu ) 1m 256,42-446,65 neV (osim 314,31-372,21 neV)
ISM bend 2-4 GHz 15-7,5 cm
Vojni frekvencijski pojasevi 1,5-80 MHz
Frekvencijski pojasevi civilnog zrakoplovstva 108-136 MHz
Morski i riječni lanci 300-350 MHz

Radiofrekvencijski rasponi u civilnim radio komunikacijama

U Rusiji su za civilne radio komunikacije dodijeljena tri frekvencijska raspona:

Ime Frekvencijski pojas Opis
11m, CBS , Građanski bend - civilni bend 27 MHz Uz dopuštenu izlaznu snagu odašiljača do 10 W
"70 cm", LPD , Uređaj male snage - uređaji male snage 433 MHz Dodijeljeno 69 kanala za nosive radio stanice s izlaznom snagom ne većom od 0,01 W
PMR , Personal Mobile Radio - osobni radio 446 MHz Namjenski 8 kanala za nosive radio stanice s izlaznom snagom ne većom od 0,5 W

Neki rasponi civilnog zrakoplovstva

Frekvencijski pojas Opis
2182 kHz Frekvencija za hitne slučajeve, koristi se samo za SOS signalizaciju ( MAYDAY )
74,8-75,2 MHz Marker svjetionici
108-117,975 MHz Radionavigacijski i sustavi za slijetanje.
118-135,975 MHz VHF radio komunikacija (zapovjedna komunikacija).
121,5 MHz Frekvencija za hitne slučajeve, koristi se samo za SOS signalizaciju ( MAYDAY )
328,6-335,4 MHz Radio sustavi za slijetanje (gliding path)
960-1215 MHz Radionavigacijski sustavi

Neki radarski rasponi

Frekvencijski pojasvalne duljine Opis
3-30 MHz HF, 100-10 m Radari obalne straže, radari iznad horizonta
50-330 MHz VHF, 6-0,9 m Detekcija velikog dometa, istraživanje tla
1-2 GHz L, 30-15 cm Nadzor i kontrola zračnog prometa
2-4 GHz S, 15-7,5 cm Kontrola zračnog prometa, meteorologija, pomorski radari
12-18 GHz K u , 2,5-1,67 cm Kartiranje visoke rezolucije, satelitsko mjerenje visine
27-40 GHz K a , 1,11-0,75 cm Mapiranje, kontrola zračnog prometa kratkog dometa, posebni radari koji upravljaju cestovnim kamerama

vidi također

Bilješke (uredi)

  1. Radio Regulativa. Članci. - Švicarska, Ženeva: ITU, 2012. Članak 1.5.
  2. GOST 24375-80 Radio komunikacije. Uvjeti i definicije
  3. Preporuka ITU-R V.431-7. Nomenklatura frekvencijskih pojasa i valnih duljina koje se koriste u telekomunikacijama
  4. Gennadieva E. G., Dozhdikov V. G., Kulba A. V. i dr. Kratki enciklopedijski rječnik elektronike i radijske industrije / Ed. V.N.Sablina. M .: Divo, 2006. S. 276.
  5. V. V. Nikolsky, T. I. Nikolskaya. Elektrodinamika i širenje radio valova. Moskva: Nauka, 1989. S. 467.
  6. M.P.Dolukhanov . Širenje radio valova. M .: Sov. radio, 1972.
  7. E. G. Gennadieva, V. G. Dozhdikov, A. V. Kulba, Yu. S. Lifanov, V. N. Sablin, M. I. Saltan; izd. V.N.Sablina. Kratki enciklopedijski rječnik radioelektronike i radijske industrije. - Moskva: Divo, 2006 .-- S. 276 .-- 286 str. - ISBN 5-87012-028-4 (Per.).
  8. Kubanov V.P. Utjecaj okoline na širenje radio valova. - Samara: PGUTI, 2013 .-- 92 str.

Izvori od

  • Priručnik o radioelektroničkim sustavima. Ed. B. Kh. Krivitsky. U 2 sveska. - M.: Energija, 1979.
  • Zakon RF "O komunikacijama".
  • Međunarodni radijski propisi.

Linkovi