Radiobølger

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 21. maj 2021; checks kræver 12 redigeringer .

Radiobølger er elektromagnetiske bølger med frekvenser op til 3 THz , der udbreder sig i rummet uden en kunstig bølgeleder [1] [2] . Radiobølger i det elektromagnetiske spektrum spænder fra ekstremt lave frekvenser op til det infrarøde område . Under hensyntagen til den internationale telekommunikationsunions klassificering [3] [4] af radiobølger efter rækkevidde, omfatter radiobølger elektromagnetiske bølger med frekvenser fra 0,03 Hz til 3 THz, hvilket svarer til en bølgelængde fra 10 kilometer til 0,1 millimeter .

I bred forstand er radiobølger alle slags bølgeprocesser i det elektromagnetiske felt i udstyr (for eksempel i bølgelederenheder, i mikrobølgeintegrerede kredsløb osv.), i transmissionslinjer og endelig under naturlige forhold, i et miljø adskille sende- og modtageantenner [ 5] .

Radiobølger, som er elektromagnetiske bølger, forplanter sig i vakuum med lysets hastighed . Naturlige kilder til radiobølger er lynglimt og astronomiske objekter . Kunstigt genererede radiobølger bruges til fast og mobil radiokommunikation , radioudsendelser , radar , radionavigation , satellitkommunikation , trådløst computernetværk og utallige andre applikationer.

Afhængigt af værdien af frekvensen ( bølgelængde ) henvises radiobølger til et eller andet radiofrekvensområde (bølgelængdeområde). Du kan også klassificere radiobølger efter den måde, de udbreder sig i det frie rum og rundt om på kloden [6] .

Radiofrekvens- og bølgelængdeområder

Radiofrekvenser - frekvenser eller frekvensbånd i området fra 3 kHz til 3000 GHz, som tildeles konventionelle navne. Dette område svarer til AC- frekvensen af elektriske signaler til generering og detektering af radiobølger. Da det meste af rækkevidden ligger uden for grænserne for de bølger, der kan opnås med mekanisk vibration, omtales radiofrekvenser normalt som elektromagnetiske vibrationer.

Den Russiske Føderations lov "om kommunikation" etablerer følgende begreber relateret til radiofrekvenser:

radiofrekvensspektrum - et sæt radiofrekvenser inden for grænserne fastsat af International Telecommunication Union, som kan bruges til drift af radioelektroniske midler eller højfrekvente enheder;
radiofrekvens - frekvensen af elektromagnetiske oscillationer, indstillet til at udpege en enkelt komponent af radiofrekvensspektret;
distribution af radiofrekvensbånd - bestemmelse af formålet med radiofrekvensbånd ved hjælp af poster i tabellen over tildeling af radiofrekvensbånd mellem radiotjenesterne i Den Russiske Føderation , på grundlag af hvilke der udstedes tilladelse til brug af en specifik radiofrekvensbånd, og betingelserne for en sådan anvendelse er også fastlagt.

Brugen af rækkevidder til radiotjenester er reguleret af Den Russiske Føderations radioreglement og internationale aftaler.

I henhold til reglerne fra Den Internationale Telekommunikationsunion opdeles radiobølger i områder efter grænser fra 0,3 10 N Hz til 3 10 N Hz et årti bredt , hvor N er rækkeviddenummeret. Russisk GOST 24375-80 gentager næsten fuldstændig denne klassificering.

Ingen.	ITU-betegnelse	Bølgelængdeområde	Navn på bølgebåndet	Frekvensområde	Navn på frekvensbånd	foton energi , $E=h\nu$	Ansøgning
en	NISSE	100 mm - 10 mm	Dekamegameter	3-30 Hz	Ekstremt lav ( ELF )	12,4 feb - 124 feb	Kommunikation med ubåde , geofysiske undersøgelser
2	SLF	10 mm - 1 mm	Megameter	30-300 Hz	Ultra lav (VLF)	124 feb - 1,24 feb	Kommunikation med ubåde, geofysisk forskning
3	ULF	1000 km - 100 km	Hektokilometer	300-3000 Hz	Infralav (INF)	1,24 pev - 12,4 pev	Kommunikation med ubåde
fire	VLF	100 km - 10 km	Myriameter	3-30 kHz	Meget lav ( VLF )	12,4 pev - 124 pev	Præcis tidsservice , radiokommunikation med ubåde
5	LF	10 km - 1 km	Kilometer	30-300 kHz	Lav (LF)	124 peV - 1,24 neV	Broadcasting , jordbølgeradiokommunikation , radionavigation
6	MF	1000 m - 100 m	Hektometrisk	300-3000 kHz	Medium (MF)	1,24 neV - 12,4 neV	Udsendelse og radiokommunikation via jordbølge og ionosfærisk
7	HF	100 m - 10 m	Dekameter	3-30 MHz	Diskant (HF)	12,4 neV - 124 neV	Udsendelse og radiokommunikation ionosfærisk, over- horisont-radar , walkie-talkies
otte	VHF	10 m - 1 m	Meter bølger	30-300 MHz	Meget høj (VHF)	124 neV - 1,24 μeV	Fjernsyn , radioudsendelser, troposfærisk og direkte bølgeradiokommunikation, walkie-talkies, UHF-terapi
9	UHF	1000 mm - 100 mm	decimeter	300-3000 MHz	Ultrahøj (UHF)	1,24 uV - 12,4 uV	Fjernsyn, troposfærisk og direkte bølgeradiokommunikation, mobiltelefoner , walkie-talkies, mikrobølgeovne , satellitnavigation
ti	SHF	100 mm - 10 mm	centimeter	3-30 GHz	Ultrahøj (UHF)	12,4 uV - 124 uV	Radar , internet , satellit-tv , satellit- og direktebølgeradiokommunikation, trådløse computernetværk
elleve	EHF	10 mm - 1 mm	Millimeter	30-300 GHz	Ekstrem høj (EHF)	124 µeV - 1,24 meV	Radioastronomi , højhastighedsradiorelæ , radar ( meteorologisk , våbenkontrol), medicin , satellitradio
12	THF	1 mm - 0,1 mm	decimillimeter	300-3000 GHz	Hyperhøje frekvenser, langt infrarød	1,24 meV - 12,4 meV	Et eksperimentelt "terahertz-kamera", der optager billeder i langbølgelængde IR (som udsendes af varmblodede organismer, men i modsætning til kortere bølgelængde IR ikke forsinkes af dielektriske materialer)

Klassificering GOST 24375-80 er ikke meget udbredt og er i nogle tilfælde i konflikt med nationale standarder (GOST) inden for radioelektronik . Traditionelle betegnelser for radiofrekvensbånd i Vesten udviklede sig under Anden Verdenskrig . De er i øjeblikket forankret i USA af IEEE- standarden såvel som af den internationale ITU-standard.

I praksis [7] betyder lavfrekvensområdet ofte lydfrekvensområdet , mens højfrekvensområdet betyder hele radioområdet fra 30 kHz og derover, inklusive HF-området. I indenlandsk litteratur kaldes mikrobølgeområdet i bred forstand undertiden UHF-, mikrobølge- og EHF-områderne (fra 0,3 til 300 GHz), i Vesten svarer dette til den udbredte term mikrobølger .

Også i den indenlandske pædagogiske og videnskabelige litteratur er der udviklet en klassificering af intervaller, ifølge hvilken myriameterbølger kaldes superlange bølger (SDW), kilometerbølger kaldes lange bølger (LW), hektometriske bølger er mellembølger (MW), dekameter bølger kaldes korte bølger (SW), og alle de øvrige, med bølgelængder kortere end 10 m, kaldes ultrakorte bølger (VHF) [8] .

Distributionsklassifikation

Direkte bølger er radiobølger, der forplanter sig i det frie rum fra et objekt til et andet, for eksempel fra et rumfartøj til et andet, i nogle tilfælde fra en jordstation til et rumfartøj og mellem atmosfæriske enheder eller stationer. For disse bølger kan indflydelsen fra atmosfæren , fremmedlegemer og Jorden negligeres.
Terrestriske eller overflade -radiobølger, der udbreder sig langs jordens sfæriske overflade og delvist omslutter den på grund af fænomenet diffraktion. En bølges evne til at gå rundt om stødte på forhindringer og diffraktere omkring dem, bestemmes som bekendt af forholdet mellem bølgelængden og størrelsen af forhindringerne: Jo kortere bølgelængden er, jo svagere er diffraktionen . Af denne grund er bølgerne i UHF og højere frekvensområder meget svagt diffrakteret på klodens overflade, og rækkevidden af deres udbredelse i den første tilnærmelse bestemmes af sigtelinjeafstanden (direkte bølger).
Troposfærisk - radiobølger af VHF- og UHF-områderne, der udbreder sig på grund af spredning på troposfærens inhomogeniteter i en afstand på op til 1000 km.
Ionosfæriske eller rumlige - radiobølger længere end 10 m, der breder sig rundt om kloden til vilkårligt store afstande på grund af enkelte eller flere refleksioner fra ionosfæren og Jordens overflade.
Guidede - radiobølger, der udbreder sig i styresystemer ( radiobølgeledere ).

Eksempler

Eksempler på tildelte radiobånd

Navn	Båndbredde	Bølgelængder	Fotonenergi , eV , _ $E=h\nu$
Mellembølgebånd (MW)	530-1610 kHz	565,65—186,21 m	2,19-6,66 neV
Kortbølgeområde _	5,9-26,1 MHz	50,8-11,49 m	24,4-107,9 neV
Civic rækkevidde	26,965-27,405 MHz	11.118—10.940 m	111,5-113,3 neV
TV-kanaler : 1 til 5	48-100 MHz	6,25—3,00 m	198,5-413,6 neV
Kabel TV	100-174 MHz
TV-kanaler: 6 til 12	174-230 MHz	1,72-1,30 m	719,6-951,2 neV
Kabel TV	230-855 MHz
TV-kanaler: 21 til 39	470-622 MHz	6,38—4,82 dm	1,94-2,57 µeV
Ultrakort bølgebånd (UKW)	62-108 MHz (undtagen 76-90 MHz i Japan )	1m	256,42-446,65 neV (undtagen 314,31-372,21 neV)
ISM -bånd	2-4 GHz	15-7,5 cm
Militære frekvensbånd	1,5-80 MHz
Civil luftfarts frekvensbånd	108-136 MHz
Hav- og flodområder	300-350 MHz

Radiofrekvensbånd i civil radiokommunikation

I Rusland er tre frekvensområder tildelt til civil radiokommunikation:

Navn	Båndbredde	Beskrivelse
"11-meter", CBS , Citizens' Band - civilt band	27 MHz	Med en tilladt udgangseffekt for senderen op til 10 W
"70 cm", LPD , Low Power Device - enheder med lavt strømforbrug	433 MHz	69 kanaler tildelt til bærbare radiostationer med en udgangseffekt på højst 0,01 W
PMR , Personlig Mobilradio - personlige radioer	446 MHz	8 kanaler tildelt til bærbare radiostationer med en udgangseffekt på højst 0,5 W

Nogle områder inden for civil luftfart

Båndbredde	Beskrivelse
2182 kHz	Nødfrekvens, bruges kun til SOS - signaler ( Mayday )
74,8-75,2 MHz	Markeringsfyr _
108-117,975 MHz	Radionavigation og landingssystemer.
118-135,975 MHz	VHF radiokommunikation (kommandokommunikation).
121,5 MHz	Nødfrekvens, bruges kun til Mayday-signalering)
328,6-335,4 MHz	Landingsradiosystemer (glidebane)
960-1215 MHz	Radionavigationssystemer

Nogle radarområder

Båndbredde	Bølgelængder	Beskrivelse
3-30 MHz	HF, 100-10 m	Coast Guard radarer, "over-horizon"-radarer
50-330 MHz	VHF, 6-0,9 m	Langdistancedetektion, jordudforskning
1-2 GHz	L, 30-15 cm	Lufttrafikovervågning og kontrol
2-4 GHz	S, 15-7,5 cm	Flyvekontrol, meteorologi, maritim radar
12-18 GHz	Ku , 2,5—1,67 cm	Kortlægning i høj opløsning, satellithøjdemåling
27-40 GHz	K a , 1,11-0,75 cm	Kortlægning, kortdistance flyvekontrol, specielle radarer, der styrer trafikkameraer

Se også

Noter

↑ Radioreglement. Artikler. — Schweiz, Genève: ITU, 2012. Artikel 1.5.
↑ GOST 24375-80 "Radiokommunikation. Vilkår og definitioner".
↑ Anbefaling ITU-R V.431-7. Nomenklatur for frekvensbånd og bølgelængder anvendt i telekommunikation . Hentet 14. december 2018. Arkiveret fra originalen 13. juli 2018. (ubestemt)
↑ 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 og udbredelse af radiobølger. - M .: Nauka, 1989. - S. 467.
↑ M. P. Dolukhanov . Udbredelse af radiobølger. — M.: Sov. radio, 1972.
↑ E. G. Gennadieva, V. G. Dozhdikov, A. V. Kulba, Yu. S. Lifanov, V. N. Sablin, M. I. Saltan; udg. V. N. Sablina. Kort encyklopædisk ordbog over radioelektronik og radioindustri. - Moskva: Divo, 2006. - S. 276. - 286 s. - ISBN 5-87012-028-4 .
↑ Kubanov V.P. Miljøets indflydelse på udbredelsen af radiobølger. - Samara: PGUTI, 2013. - 92 s. . Hentet 3. november 2017. Arkiveret fra originalen 15. december 2017. (ubestemt)

Litteratur

Håndbog i radio elektroniske systemer. Ed. B.H. Krivitsky. I 2 bind. - M .: Energi, 1979.
Internationale radioregulativer .
GOST 24375-80 "Radiokommunikation. Vilkår og definitioner".

Links

Radiobølgebånd

Ultra lange bølger				Lange bølger	mellembølger	korte bølger	ultrakorte bølger
dekamega meter 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	Måler 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

elektromagnetiske spektrum
γ stråling røntgen UV synligt lys IR terahertz-stråling mikroovn radiobølger
Synligt spektrum	violet blå blå grøn gul orange rød
Mikrobølgeovn	W V Q K a K K u x C S L
radiobølger	EHF/EHF mikroovn/SHF UHF/UHF VHF/VHF HF/HF MF/MF LF/LF VLF/VLF INCH/ULF SLF/SLF ELF/ELF
Bølgelængder	ultrakorte bølger korte bølger mellembølger Lange bølger