Radiovågor

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 21 maj 2021; kontroller kräver 12 redigeringar .

Radiovågor är elektromagnetiska vågor med frekvenser upp till 3 THz , som utbreder sig i rymden utan en konstgjord vågledare [1] [2] . Radiovågor i det elektromagnetiska spektrumet sträcker sig från extremt låga frekvenser upp till det infraröda området . Med hänsyn till Internationella telekommunikationsunionens klassificering [3] [4] av radiovågor efter avstånd, inkluderar radiovågor elektromagnetiska vågor med frekvenser från 0,03 Hz till 3 THz, vilket motsvarar en våglängd från 10 kilometer till 0,1 millimeter .

I vid bemärkelse är radiovågor alla typer av vågprocesser för det elektromagnetiska fältet i utrustning (till exempel i vågledaranordningar, i mikrovågsintegrerade kretsar , etc.), i transmissionsledningar och slutligen under naturliga förhållanden, i en miljö separering av sändande och mottagande antenner [5] .

Radiovågor, som är elektromagnetiska vågor, fortplantar sig i vakuum med ljusets hastighet . Naturliga källor till radiovågor är blixtar och astronomiska föremål . Artificiellt genererade radiovågor används för fast och mobil radiokommunikation , radiosändning , radar , radionavigering , satellitkommunikation , trådlöst datornätverk och otaliga andra applikationer.

Beroende på frekvensens värde ( våglängd ) hänvisas radiovågor till ett eller annat radiofrekvensområde (våglängdsområde). Du kan också klassificera radiovågor efter hur de utbreder sig i fritt utrymme och runt om i världen [6] .

Radiofrekvens- och våglängdsområden

Radiofrekvenser - frekvenser eller frekvensband i intervallet från 3 kHz till 3000 GHz, som tilldelas konventionella namn. Detta område motsvarar AC -frekvensen för elektriska signaler för att generera och detektera radiovågor. Eftersom större delen av räckvidden ligger utanför gränserna för de vågor som kan erhållas med mekanisk vibration, kallas radiofrekvenser vanligtvis för elektromagnetiska vibrationer.

Ryska federationens lag "Om kommunikation" fastställer följande begrepp relaterade till radiofrekvenser:

radiofrekvensspektrum - en uppsättning radiofrekvenser inom de gränser som fastställts av International Telecommunication Union, som kan användas för drift av radioelektroniska medel eller högfrekventa enheter;
radiofrekvens - frekvensen av elektromagnetiska svängningar, inställd för att beteckna en enda komponent i radiofrekvensspektrumet;
distribution av radiofrekvensband - bestämning av syftet med radiofrekvensband med hjälp av poster i tabellen över tilldelning av radiofrekvensband mellan ryska federationens radiotjänster , på grundval av vilken tillstånd utfärdas för användning av en specifik radiofrekvensband, och villkoren för sådan användning fastställs också.

Användningen av räckvidder för radiotjänster regleras av Ryska federationens radiobestämmelser och internationella avtal.

Enligt International Telecommunication Unions föreskrifter delas radiovågor in i intervall genom gränser från 0,3 10 N Hz till 3 10 N Hz ett decennium brett , där N är räckviddsnumret. Ryska GOST 24375-80 upprepar nästan helt denna klassificering.

Nej.	ITU-beteckning	Våglängdsområde	Namn på vågbandet	Frekvensomfång	Frekvensbandsnamn	fotonenergi , _ $E=h\nu$	Ansökan
ett	ÄLVA	100 mm - 10 mm	Dekamegameter	3-30 Hz	Extremt låg ( ELF )	12,4 feb - 124 feb	Kommunikation med ubåtar , geofysiska undersökningar
2	SLF	10 mm - 1 mm	Megameter	30-300 Hz	Ultralågt (VLF)	124 feb - 1,24 feb	Kommunikation med ubåtar, geofysisk forskning
3	ULF	1000 km - 100 km	Hektokilometer	300-3000 Hz	Infralåg (INF)	1,24 pev - 12,4 pev	Kommunikation med ubåtar
fyra	VLF	100 km - 10 km	Myriameter	3-30 kHz	Mycket låg ( VLF )	12,4 pev - 124 pev	Exakt tidsservice , radiokommunikation med ubåtar
5	LF	10 km - 1 km	Kilometer	30-300 kHz	Låg (LF)	124 peV - 1,24 neV	Broadcasting , markvågsradiokommunikation , radionavigering
6	MF	1000 m - 100 m	Hektometrisk	300-3000 kHz	Medium (MF)	1,24 neV - 12,4 neV	Sändning och radiokommunikation med markvåg och jonosfär
7	HF	100 m - 10 m	Dekameter	3-30 MHz	Diskant (HF)	12,4 neV - 124 neV	Sändning och radiokommunikation jonosfärisk radar över horisonten , walkie-talkies
åtta	VHF	10 m - 1 m	Metervågor	30-300 MHz	Mycket hög (VHF)	124 neV - 1,24 μeV	TV , radiosändningar, troposfärisk och direktvågsradiokommunikation, walkie-talkies, UHF-terapi
9	UHF	1000 mm - 100 mm	decimeter	300-3000 MHz	Ultrahög (UHF)	1,24 uV - 12,4 uV	Television, troposfärisk och direktvågsradiokommunikation, mobiltelefoner , walkie-talkies, mikrovågsugnar , satellitnavigering
tio	SHF	100 mm - 10 mm	centimeter	3-30 GHz	Ultrahög (UHF)	12,4 uV - 124 uV	Radar , internet , satellit-tv , satellit- och direktvågsradiokommunikation, trådlösa datornätverk
elva	EHF	10 mm - 1 mm	Millimeter	30-300 GHz	Extremt hög (EHF)	124 µeV - 1,24 meV	Radioastronomi , höghastighetsradiorelä , radar ( meteorologisk , vapenkontroll), medicin , satellitradio
12	THF	1 mm - 0,1 mm	decimillimeter	300-3000 GHz	Hyperhöga frekvenser, långt infrarött	1,24 meV - 12,4 meV	En experimentell "terahertz-kamera" som tar bilder i IR med lång våglängd (som sänds ut av varmblodiga organismer men, till skillnad från IR med kortare våglängd, inte fördröjs av dielektriska material)

Klassificering GOST 24375-80 används inte i stor utsträckning och strider i vissa fall mot nationella standarder (GOST) inom området radioelektronik . Traditionella beteckningar för radiofrekvensband i väst utvecklades under andra världskriget . De är för närvarande inskrivna i USA av IEEE- standarden , såväl som av den internationella ITU-standarden.

I praktiken [7] betyder lågfrekvensområdet ofta ljudfrekvensområdet , medan högfrekvensområdet betyder hela radioområdet, från 30 kHz och uppåt, inklusive HF-området. I inhemsk litteratur kallas mikrovågsområdet i vid bemärkelse ibland UHF, mikrovågs- och EHF-områdena (från 0,3 till 300 GHz), i väst motsvarar detta den utbredda termen mikrovågor .

I den inhemska utbildnings- och vetenskapliga litteraturen har också en klassificering av intervall utvecklats, enligt vilken myriametervågor kallas superlånga vågor (SDW), kilometervågor kallas långa vågor (LW), hektometriska vågor är medelvågor (MW), dekameter. vågor kallas korta vågor (SW), och alla övriga, med våglängder kortare än 10 m, kallas ultrakorta vågor (VHF) [8] .

Distributionsklassificering

Direktvågor är radiovågor som utbreder sig i det fria rymden från ett objekt till ett annat, till exempel från en rymdfarkost till en annan, i vissa fall från en jordstation till en rymdfarkost och mellan atmosfäriska enheter eller stationer. För dessa vågor kan påverkan från atmosfären , främmande föremål och jorden försummas.
Terrestra , eller ytradiovågor som fortplantar sig längs jordens sfäriska yta och delvis omsluter den på grund av fenomenet diffraktion. Förmågan hos en våg att gå runt stött på hinder och diffraktera runt dem, som bekant, bestäms av förhållandet mellan våglängden och storleken på hindren: ju kortare våglängd, desto svagare är diffraktionen . Av denna anledning är vågorna för UHF och högre frekvensområden mycket svagt diffrakterade på jordklotet och räckvidden för deras utbredning i den första approximationen bestäms av siktlinjeavståndet (direkta vågor).
Troposfärisk - radiovågor från VHF- och UHF-områdena, som sprider sig på grund av spridning på troposfärens inhomogeniteter på ett avstånd av upp till 1000 km.
Jonosfäriska eller rumsliga - radiovågor som är längre än 10 m, sprider sig runt jordklotet till godtyckligt stora avstånd på grund av enstaka eller flera reflektioner från jonosfären och jordens yta.
Guidade - radiovågor som utbreder sig i styrsystem ( radiovågledare ).

Exempel

Exempel på allokerade radioband

namn	Bandbredd	Våglängder	Fotonenergi , eV , _ $E=h\nu$
Medelvågsband (MW)	530-1610 kHz	565,65—186,21 m	2,19-6,66 neV
Kortvågsräckvidd _	5,9-26,1 MHz	50,8—11,49 m	24,4-107,9 neV
Civic räckvidd	26,965-27,405 MHz	11.118—10.940 m	111,5-113,3 neV
TV-kanaler : 1 till 5	48-100 MHz	6,25—3,00 m	198,5-413,6 neV
Kabel tv	100-174 MHz
TV-kanaler: 6 till 12	174-230 MHz	1,72-1,30 m	719,6-951,2 neV
Kabel tv	230-855 MHz
TV-kanaler: 21 till 39	470-622 MHz	6,38—4,82 dm	1,94-2,57 µeV
Ultrakort vågband (UKW)	62-108 MHz (förutom 76-90 MHz i Japan )	1m	256.42-446.65 neV (förutom 314.31-372.21 neV)
ISM -band	2-4 GHz	15-7,5 cm
Militära frekvensband	1,5-80 MHz
Civilflygets frekvensband	108-136 MHz
Havs- och flodområden	300-350 MHz

Radiofrekvensband i civil radiokommunikation

I Ryssland är tre frekvensområden allokerade för civil radiokommunikation:

namn	Bandbredd	Beskrivning
"11-meter", CBS , Citizens' Band - civilt band	27 MHz	Med en tillåten uteffekt på sändaren upp till 10 W
"70 cm", LPD , Low Power Device - lågeffektsenheter	433 MHz	69 kanaler tilldelade för bärbara radiostationer med en uteffekt på högst 0,01 W
PMR , Personal Mobile Radio - personliga radioapparater	446 MHz	8 kanaler tilldelade för bärbara radiostationer med en uteffekt på högst 0,5 W

Vissa flygområden för civil luftfart

Bandbredd	Beskrivning
2182 kHz	Nödfrekvens, används endast för SOS- signaler ( Mayday )
74,8-75,2 MHz	Markeringsfyrar _
108-117,975 MHz	Radionavigering och landningssystem.
118-135,975 MHz	VHF-radiokommunikation (kommandokommunikation).
121,5 MHz	Nödfrekvens, används endast för Mayday-signalering)
328,6-335,4 MHz	Landningsradiosystem (glidbana)
960-1215 MHz	Radionavigeringssystem

Vissa radaravstånd

Bandbredd	Våglängder	Beskrivning
3-30 MHz	HF, 100-10 m	Kustbevakningsradar, "over-the-horizon"-radar
50-330 MHz	VHF, 6-0,9 m	Långdistansdetektering, markutforskning
1-2 GHz	L, 30-15 cm	Flygtrafikövervakning och kontroll
2-4 GHz	S, 15-7,5 cm	Flygledning, meteorologi, maritim radar
12-18 GHz	Ku , 2,5—1,67 cm	Högupplöst kartläggning, satellithöjdmetri
27-40 GHz	K a , 1,11-0,75 cm	Kartläggning, flygledning på kort räckvidd, speciella radar som styr trafikkameror

Se även

Anteckningar

↑ Radioreglemente. Artiklar. — Schweiz, Genève: ITU, 2012. Artikel 1.5.
↑ GOST 24375-80 "Radiokommunikation. Termer och definitioner".
↑ Rekommendation ITU-R V.431-7. Nomenklatur för frekvensband och våglängder som används inom telekommunikation . Hämtad 14 december 2018. Arkiverad från originalet 13 juli 2018. (obestämd)
↑ Gennadieva E. G., Dozhdikov V. G., Kulba A. V. et al. Concise Encyclopedic Dictionary of Radio Electronics and Radio Industry / Ed. V. N. Sablina. M.: Divo, 2006. S. 276.
↑ V. V. Nikolsky, T. I. Nikolskaya. Elektrodynamik och utbredning av radiovågor. - M .: Nauka, 1989. - S. 467.
↑ M. P. Dolukhanov . Utbredning av radiovågor. — M.: Sov. radio, 1972.
↑ E. G. Gennadieva, V. G. Dozhdikov, A. V. Kulba, Yu. S. Lifanov, V. N. Sablin, M. I. Saltan; ed. V. N. Sablina. Kort encyklopedisk ordbok över radioelektronik och radioindustrin. - Moskva: Divo, 2006. - S. 276. - 286 sid. - ISBN 5-87012-028-4 .
↑ Kubanov V.P. Miljöns inflytande på utbredningen av radiovågor. - Samara: PGUTI, 2013. - 92 sid. . Hämtad 3 november 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2017. (obestämd)

Litteratur

Handbok för radioelektroniksystem. Ed. B. H. Krivitsky. I 2 vol. - M .: Energi, 1979.
Internationella radiobestämmelser .
GOST 24375-80 "Radiokommunikation. Termer och definitioner".

Länkar

Radiovågsband

Ultra långa vågor				Långa vågor	medelvågor	korta vågor	ultrakorta vågor
dekamega mätare 100—10 mm 3-30 Hz	Mega meter 10—1 mm 30-300 Hz	hektokilometer _ 1—0,1 mm 0,3-3 kHz	Miriameter _ 100-10 km 3-30 kHz	kilometer _ 10-1 km 30-300 kHz	hektometer _ 1—0,1 km 0,3-3 MHz	Dekameter _ 100-10 m 3-30 MHz	Meter 10-1 m 30-300 MHz	decimeter _ 1—0,1 m 0,3-3 GHz	centimeter _ 100-10 mm 3-30 GHz	Millimeter _ 10-1 mm 30-300 GHz	decimillimeter _ 1—0,1 mm 0,3-3 THz

elektromagnetiskt spektrum
γ strålning röntgen UV synligt ljus IR terahertzstrålning mikrovågsugn radiovågor
Synligt spektrum	violett blå blå grön gul Orange röd
Mikrovågsugn	W V F K a K K u X C S L
radiovågor	EHF/EHF mikrovågsugn/SHF UHF/UHF VHF/VHF HF/HF MF/MF LF/LF VLF/VLF INCH/ULF SLF/SLF ELF/ELF
Våglängder	ultrakorta vågor korta vågor medelvågor Långa vågor