Радиоволны и частотные диапазоны
Для осуществления радиосвязи передающая станция излучает электромагнитные волны, или радиоволны, которые распространяются в окружающем пространстве со скоростью света . Радиоволны создаются с помощью переменного тока высокой частоты, поступающего в антенну, их принято различать по частоте и длине волны.
Частота радиоволн зависит от частоты переменного тока в передающей антенне, излучающей эти волны. Ее обозначают буквой f и измеряют в герцах (1 Гц - одно колебание в секунду), в килогерцах (1 кГц = 103 Гц), в мегагерцах (1 МГц = 106 Гц) или в гигагерцах (1 ГГц = 109 Гц). (Рис. 2.1)
В современной радиотехнике используется широкий спектр радиочастот, лежащий от 3×103 до 3×1012 Гц.
Рис. 2.1
Длина волны - это расстояние, которое проходит волна за время, равное одному периоду, т.е. за время одного колебания тока в антенне. Длина радиоволны обозначается буквой l и измеряется в метрах.
Радиоволна распространяется со скоростью С и за время T, равное одному периоду,
пройдет путь . Учитывая, что T = 1/f, получим .
Пример 1. Если излучается радиоволна с частотой = 500 кГц, ее длина . Если l = 30 м, f = 10 МГц, т.е., чем короче волна, тем больше частота.
Специфические особенности волн различной длины, главным образом, распространение их в пространстве, привели к необходимости разделения их на участки или диапазоны. Номенклатура диапазонов частот и волн, используемых для радиосвязи, приведена в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Номер полосы | Диапазон частот | Длина волны | Метрическое подразделение волн | Буквенное обозначение |
3-30 кГц | 100 - 10 км | Мириаметровые (сверхдлинные) | ОНЧ; VLF | |
30 - 300 кГц | 10 - 1 км | Километровые (длинные) | НЧ; LF | |
300 - 3000 кГц | 1000 - 100 м | Гектометровые (средние) | СЧ; MF | |
3 - 30 МГц | 100 - 10 м | Декаметровые (короткие) | ВЧ; HF | |
30 - 300 МГц | 10 - 1 м | Метровые (ультракороткие) | ОВЧ; VHF | |
300 - 3000 МГц | 100 -10 см | Дециметровые | УВЧ; UHF | |
3 -30 ГГц | 10 - 1 см | Сантиметровые | СВЧ; SHF | |
30 - 300 ГГц | 10 - 1 мм | Миллиметровые | КВЧ; EHF | |
300 - 3000 ГГц | 1 - 0,1 мм | Децимиллиметровые | - |
Примечания: 1. В скобках приведены старые названия диапазонов.
2. Волны от 100 до 200 м (1500 - 3000 кГц) называются промежуточными.
Деление на диапазоны весьма условно, так как между диапазонами нет никаких резко выраженных границ.
Мириаметровые волны используют для целей радионавигации.
Километровые - для радиосвязи и радиовещания.
Гектометровые - для радиовещания, морской радиосвязи и радиомаячной службы.
Декаметровые волны предназначены для дальней радиосвязи, передачи сигналов точного времени, радиовещания и т. д. Метровые, дециметровые и сантиметровые волны применяют в телевидении, радиолокации, радиорелейной связи, радиотелефонной связи на небольшое расстояние.
Диапазоны миллиметровых и децимиллиметровых волн осваиваются для космической связи и других целей.
В ГМССБ используются средние и промежуточные (СВ и ПВ), обозначаемые в иностранной литературе как MF, короткие (КВ-HF) и ультракороткие (УКВ-VHF) волны для наземной радиосвязи. Для спутниковой связи используются дециметровые и сантиметровые волны.