Radio talasi

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije

Idi na navigaciju Idi na pretragu
Prozirnost Zemljine atmosfere za različite talasne dužine elektromagnetnog zračenja , uključujući radio talase.
Animirana shema emisije radio talasa

Radio talasi su elektromagnetski talasi sa frekvencijama do 3 THz , koji se šire u svemiru bez veštačkog talasovoda [1] [2] . Radio talasi u elektromagnetnom spektru se kreću od ekstremno niskih frekvencija do infracrvenog opsega . Uzimajući u obzir klasifikaciju radio talasa po opsezima od strane Međunarodne unije za telekomunikacije [3] [4] , u radio talase spadaju elektromagnetni talasi sa frekvencijama od 0,03 Hz do 3 THz, što odgovara talasnoj dužini od 10 miliona kilometara do 0,1 milimetar .

U širem smislu, radio talasi su sve vrste talasnih procesa elektromagnetnog polja u opremi (na primer, u talasovodnim uređajima, u mikrotalasnim integrisanim kolima , itd.), u dalekovodima i, konačno, u prirodnim uslovima, u okruženju razdvajanje predajne i prijemne antene [5] ...

Radio talasi, kao elektromagnetski talasi, šire se u vakuumu brzinom svetlosti . Prirodni izvori radio talasa su bljeskovi munja i astronomski objekti . Vještački generisani radio talasi se koriste za fiksne i mobilne radio komunikacije , emitovanje , radar , radio navigaciju, satelitske komunikacije , bežične računarske mreže i bezbroj drugih aplikacija.

U zavisnosti od vrednosti frekvencije ( talasne dužine ), radio talasi se dodeljuju jednom ili drugom opsegu radio frekvencija (opseg talasnih dužina). Takođe možete izvršiti klasifikaciju radio talasa metodom širenja u slobodnom prostoru i širom sveta [6] .

Opsezi radio frekvencija i radio talasne dužine

Radio frekvencije - frekvencije ili frekventni opsezi u opsegu od 3 kHz do 3000 GHz, kojima se dodeljuju konvencionalni nazivi. Ovaj raspon odgovara frekvenciji električnih signala naizmjenične struje za generiranje i detekciju radio valova. Budući da je većina raspona izvan opsega valova koji se mogu generirati mehaničkim vibracijama, radio frekvencije se obično nazivaju elektromagnetnim valovima.

Zakon RF "O komunikacijama" uspostavlja sljedeće koncepte u vezi sa radio frekvencijama:

  • radio-frekvencijski spektar - skup radio-frekvencija u granicama utvrđenim od strane Međunarodne unije za telekomunikacije, koji se mogu koristiti za funkcionisanje radio-elektronskih sredstava ili visokofrekventnih uređaja;
  • radio frekvencija - frekvencija elektromagnetnih talasa, postavljena za označavanje jedne komponente radiofrekventnog spektra;
  • dodjela radio-frekvencijskih opsega - određivanje namjene radio-frekvencijskih opsega putem unosa u tablicu raspodjele radio-frekvencijskih opsega između radio službi Ruske Federacije, na osnovu kojih se izdaje dozvola za korištenje određene radio frekvencije bend se izdaje, te se utvrđuju uslovi za takvo korištenje.

Upotreba opsega za radio usluge regulisana je Radio propisima Ruske Federacije i međunarodnim sporazumima.

Prema propisima Međunarodne unije za telekomunikacije, radio talasi se dele na opsege sa granicama od 0,3 · 10 N Hz do 3 · 10 N Hz sa širinom od jedne dekade , gde je N broj opsega. Ruski GOST 24375−80 gotovo u potpunosti ponavlja ovu klasifikaciju.

br. Identifikator ITU Opseg talasnih dužina Naziv talasnog opsega Frekvencijski opseg Naziv frekvencijskog opsega Energija fotona , Aplikacija
jedan ELF 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-nisko (INCH) 1,24 peV - 12,4 peV Podmornica za vezu
4 VLF 100 km - 10 km Myriameter 3-30 kHz Vrlo niska ( VLF ) 12,4 peV - 124 peV Služba preciznog vremena , radio komunikacija sa podmornicama
5 LF 10 km - 1 km Kilometar 30-300 kHz nisko (bas) 124 peV - 1,24 neV Radio emitovanje , radio komunikacija zemaljskih talasa, radio navigacija
6 MF 1000 m - 100 m Hektometrijski 300-3000 kHz prosjek (srednji opseg) 1,24 neV - 12,4 neV Radio emitovanje i radio komunikacija zemaljskim talasom i jonosferom
7 HF 100 m - 10 m Dekametar 3-30 MHz visoka (HF) 12,4 neV - 124 neV Radio emitovanje i radio komunikacija jonosferski, preko-horizontski radar , voki-toki
osam VHF 10 m - 1 m Metar talasi 30-300 MHz Vrlo visoka (VHF) 124 neV - 1,24 μeV Televizija , radio emitovanje, troposferska i direktna radio 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 direktne radio komunikacije, mobilni telefoni , voki-toki,

mikrovalne pećnice , satelitska navigacija .

10 SHF 100 mm - 10 mm Centimetar 3-30 GHz Ultravisoko (mikrovalna) 12,4 μeV - 124 μeV Radar , internet , satelitsko TV emitovanje , satelitske i direktne talasne radio komunikacije, bežične računarske mreže .
jedanaest EHF 10 mm - 1 mm Milimetar 30-300 GHz Ekstremno visoka (EHF) 124 μeV - 1,24 meV Radio astronomija , brze radio relejne komunikacije , radar ( meteorološki , kontrola naoružanja), 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 dugovalnom infracrvenom (koju emituju toplokrvni organizmi, ali je, za razliku od kratkotalasne infracrvene, ne zadržavaju dielektrični materijali).

Klasifikacija GOST 24375−80 nije široko rasprostranjena iu nekim slučajevima je u suprotnosti sa nacionalnim standardima (GOST) u oblasti radio elektronike. Tradicionalne oznake radio-frekvencijskih opsega na Zapadu razvile su se tokom Drugog svjetskog rata. Trenutno su sadržani u Sjedinjenim Državama IEEE standardom, kao i međunarodnim ITU standardom.

U praksi [7] , raspon niskih frekvencija često znači audio frekvencijski opseg , a visoka - frekventni opseg znači čitav radio klasa, od 30 kHz i gore, uključujući opseg HF. U domaćoj literaturi, UHF, UHF i EHF opsezi (od 0,3 do 300 GHz) se ponekad nazivaju mikrovalnim opsegom u širem smislu; na Zapadu to odgovara raširenom pojmu mikrovalne pećnice .

Također u domaćoj obrazovnoj i naučnoj literaturi razvijena je klasifikacija raspona prema kojoj se mirijametarski valovi nazivaju super- dugi valovi (LW), kilometarski valovi - dugi valovi (LW), hektometarski valovi - srednji valovi (SW), dekametarski talasi - kratki talasi (HF), a svi ostali, sa talasnim dužinama kraćim od 10 m, nazivaju se ultrakratki talasi (VHF) [8] .

Klasifikacija prema načinu distribucije

Direktni valovi - radio valovi koji se šire u slobodnom prostoru od jednog objekta do drugog, na primjer, od jedne svemirske letjelice do druge, u nekim slučajevima, od zemaljske stanice do svemirske letjelice i između atmosferskih vozila ili stanica. Za ove talase uticaj atmosfere , stranih tela i Zemlje se može 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 savije oko prepreka i difragira oko njih određena odnosom između valne dužine i dimenzija prepreka: što je valna dužina kraća, to je difrakcija slabija. Iz tog razloga, talasi UHF i viših frekventnih opsega su veoma slabo difraktirani na površini globusa i njihov raspon širenja je, u prvoj aproksimaciji, određen daljinom linije vida (direktni talasi).

Troposfera - radio talasi VHF i UHF opsega, koji se šire zbog raspršivanja na nehomogenostima troposfere na udaljenosti do 1000 km.

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

Vođeni - radio talasi koji se šire u sistemima za vođenje ( radio talasovodi ).

Primjeri

Primjeri dodijeljenih radio opsega

Ime Frekvencijski opseg Talasne dužine Energija fotona , eV ,
srednji talasni opseg (MW) 530-1610 kHz 565,65-186,21 m 2,19-6,66 neV
Kratki talasni domet 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
Kablovska televizija 100-174 MHz
TV kanali: 6 do 12 174-230 MHz 1,72-1,30 m 719,6-951,2 neV
Kablovska televizija 230-855 MHz
TV kanali: 21 do 39 470-622 MHz 6,38-4,82 dm 1,94-2,57 μeV
Ultra- kratki talasni opseg (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 opsezi 1,5-80 MHz
Frekvencijski opsezi civilnog vazduhoplovstva 108-136 MHz
Morski i riječni lanci 300-350 MHz

Opsezi radio frekvencija u civilnim radio komunikacijama

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

Ime Frekvencijski opseg Opis
11m, CBS , Građanski bend - civilni bend 27 MHz Sa dozvoljenom izlaznom snagom predajnika do 10 W
"70 cm", LPD , Uređaj male snage - uređaji male snage 433 MHz Dodijeljeno je 69 kanala za nosive radio uređaje sa izlaznom snagom ne većom od 0,01 W
PMR , Personal Mobile Radio - lični radio 446 MHz Namjenski 8 kanala za nosive radio uređaje sa izlaznom snagom ne većom od 0,5 W

Neki dometi civilnog vazduhoplovstva

Frekvencijski opseg Opis
2182 kHz Frekvencija za hitne slučajeve, koristi se samo za SOS signalizaciju ( MAYDAY )
74,8-75,2 MHz Marker beacons
108-117,975 MHz Radio-navigacioni i sistemi za sletanje.
118-135,975 MHz VHF radio komunikacija (komandna komunikacija).
121,5 MHz Frekvencija za hitne slučajeve, koristi se samo za SOS signalizaciju ( MAYDAY )
328,6-335,4 MHz Radio sistemi za sletanje (gliding path)
960-1215 MHz Radio navigacioni sistemi

Neki domet radara

Frekvencijski opseg Talasne dužine 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 vazdušnog saobraćaja
2-4 GHz S, 15-7,5 cm Kontrola letenja, meteorologija, pomorski radari
12-18 GHz K u 2,5-1,67 cm Kartiranje visoke rezolucije, satelitska altimetrija
27-40 GHz K a 1,11-0,75 cm Mapiranje, kontrola vazdušnog saobraćaja kratkog dometa, specijalni radari koji upravljaju drumskim kamerama

vidi takođe

Bilješke (uredi)

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

Izvori od

  • Priručnik o radio-elektronskim sistemima. Ed. B. Kh. Krivitsky. U 2 tom. - M.: Energija, 1979.
  • Zakon RF "O komunikacijama".
  • International Radio Regulations.

Linkovi