В радио, длинные волны , длинные волны или длинные волны , [1] и обычно сокращенно LW , [2] относятся к частям радиоспектра с длинами волн, превышающими то, что первоначально называлось диапазоном средневолнового вещания. Этот термин является историческим и датируется началом 20 века, когда считалось, что радиоспектр состоит из длинноволновых (LW), средневолновых (MW) и коротковолновых (SW) радиодиапазонов. Большинство современных радиосистем и устройств используют длины волн, которые тогда считались бы «сверхкороткими».
В современном использовании термин « длинноволновой» не имеет точного определения, и его предполагаемое значение варьируется. Его можно использовать для радиоволн длиной более 1000 м [2], т.е. частот [примечание 1] до 300 килогерц (кГц), [3] [4], включая низкочастотные частоты Международного союза электросвязи (ITU) (LF, 30–300 кГц) и очень низкочастотных (ОНЧ, 3–30 кГц) диапазонов. Иногда верхний предел принимается выше 300 кГц, но не выше начала полосы средневолнового вещания на частоте 520 кГц. [5]
В Европе, Африке и значительной части Азии ( регион 1 Международного союза электросвязи ), где для AM-вещания используется диапазон частот от 148,5 до 283,5 кГц [6] в дополнение к средневолновому диапазону, термин « длинноволновой» обычно относится к именно к этому радиовещательному диапазону, который полностью попадает в низкочастотный диапазон радиоспектра (30–300 кГц). «Длинноволновой клуб Америки» ( США ) заинтересован в «частотах ниже диапазона вещания AM» [5] (т.е. всех частотах ниже 520 кГц).
Из-за своей большой длины радиоволны в этом диапазоне частот могут дифрагировать над препятствиями , такими как горные хребты, и выходить за горизонт, следуя контуру Земли. Этот режим распространения, называемый земной волной , является основным режимом в длинноволновом диапазоне. [7] Затухание мощности сигнала с расстоянием из-за поглощения в земле ниже, чем на более высоких частотах, и падает с частотой. Низкочастотные земные волны можно принимать на расстоянии до 2000 километров (1200 миль) от передающей антенны. Волны очень низкой частоты ниже 30 кГц могут использоваться для связи на трансконтинентальных расстояниях, могут проникать в соленую воду на глубину сотен футов и используются военными для связи с затопленными подводными лодками .
Низкочастотные волны также могут иногда перемещаться на большие расстояния за счет отражения от ионосферы (фактический механизм — это преломление ) , хотя этот метод, называемый небесной волной или «пропускным» распространением, не так распространен, как на более высоких частотах. Отражение происходит в слое E или F ионосферы . Сигналы небесной волны могут быть обнаружены на расстоянии более 300 километров (190 миль) от передающей антенны. [8]
Ненаправленные радиомаяки осуществляют непрерывную передачу сигналов для радиопеленгаторов в морской и воздушной навигации. Они идентифицируют себя по позывным , написанным азбукой Морзе . Они могут занимать любую частоту в диапазоне 190–1750 кГц. В Северной Америке они занимают 190–535 кГц. В регионе 1 ITU нижний предел составляет 280 кГц.
В этом диапазоне есть институциональные радиовещательные станции, которые передают кодированные сигналы времени на радиочасы. Например:
Радиоуправляемые часы получают сигналы калибровки времени с помощью встроенных длинноволновых приемников. Они используют длинные волны, а не короткие или средние волны , поскольку длинноволновые сигналы от передатчика к приемнику всегда проходят по одному и тому же прямому пути через поверхность Земли , поэтому поправка на задержку для прохождения сигнала время от передающей станции до приемника всегда одинаково для любого места приема.
Длинные волны распространяются посредством земных волн , охватывающих поверхность Земли, в отличие от средних и коротких волн . Эти высокочастотные сигналы не следуют за поверхностью Земли на расстояние нескольких километров, а могут распространяться как небесные волны , « отскакивая » от разных слоев ионосферы в разное время суток. Эти разные пути распространения могут привести к разнице во времени для каждого полученного сигнала. Задержка между отправкой длинноволнового сигнала от передатчика (когда закодированное время было правильным) и моментом получения сигнала часами (когда закодированное время немного запаздывает) зависит от расстояния по суше между часами и передатчика и скорость света в воздухе , которая также почти постоянна. Поскольку временная задержка по существу одинакова, один постоянный сдвиг вперед по сравнению с временем, закодированным в сигнале, может компенсировать все длинноволновые сигналы, полученные в любом одном месте от одной и той же станции сигналов времени.
Военные Великобритании, Российской Федерации, США, Германии, Индии и Швеции используют частоты ниже 50 кГц для связи с затопленными подводными лодками .
В Регламенте радиосвязи МСЭ полоса 135,7–137,8 кГц выделена (на вторичной основе) любительскому радио во всем мире с учетом ограничения мощности в 1 Вт EIRP. Регуляторы многих стран лицензируют любителей на его использование.
В Северной Америке в 1970-е годы частоты 167, 179 и 191 кГц были закреплены за недолговечным Общественным аварийным радио США .
В настоящее время в Соединенных Штатах часть 15 правил FCC разрешает нелицензированное использование диапазона 160–190 кГц при выходной мощности передатчика / усилителя на антенну не более 1 Вт при высоте антенны не более 15 метров (49 футов); это называется низкочастотным экспериментальным радио (LowFER). Полоса 190–435 кГц используется для навигационных маяков .
Частоты 472–479 кГц доступны лицензированным любителям как новый диапазон 630 м , являющийся частью ныне несуществующего морского диапазона , но его часто считают поддиапазоном средних волн .
Шведская станция SAQ, расположенная на территории радиостанции Варберг в Грайметоне, является последним действующим длинноволновым передатчиком генератора переменного тока Alexanderson . Хотя станция прекратила регулярное вещание в 1996 году, она остается объектом Всемирного наследия и ежегодно осуществляет как минимум две демонстрационные передачи на частоте 17,2 кГц. [9]
Длинноволновое вещание используется только в пределах Региона 1 МСЭ. Длинноволновые радиовещательные компании расположены в Европе, Северной Африке и Монголии .
Обычно длинноволновым радиовещательным передатчиком можно охватить большую географическую территорию по сравнению со средневолновым . Это связано с тем, что распространение земных волн меньше затухает из -за проводимости грунта на более низких частотах. [10]
Многие страны прекратили использовать LW для радиовещания из-за низкой аудитории, отсутствия LW на новых потребительских приемниках, увеличения уровня помех, энергетической неэффективности AM и высоких затрат на электроэнергию на передатчиках.
В 2014 и 2015 годах Россия закрыла все свои передатчики ДВ-вещания. [11]
По состоянию на 2024 год более половины частот LW незаняты, а некоторые оставшиеся услуги планируется закрыть.
BBC Radio 4 (Великобритания) объявило, что прекратит вещание LW в 2024 году. [12] RÚV Rás (Исландия) также планирует прекратить вещание в 2024 году.
С принятием Женевского плана частот в 1975 году длинноволновые несущие частоты стали кратными 9 кГц; в диапазоне от 153 до 279 кГц. Единственным исключением была франкоязычная станция Europe 1 в Германии, которая сохраняла прежнее разнесение каналов до тех пор, пока в 2019 году не было прекращено обслуживание длинноволновых каналов. Другими исключениями являются все монгольские передатчики, частота которых на 2 кГц выше международно признанных каналов. [ нужны разъяснения ]
До 1970-х годов некоторые длинноволновые станции в Северной и Восточной Европе и Советском Союзе работали на частотах до 433 кГц. [13]
Некоторые радиовещательные компании, например, передающая станция Дройтвича в Великобритании, получают свои несущие частоты из атомных часов , что позволяет использовать их в качестве стандартов частоты . Дройтвич также транслирует канал передачи данных с низкой скоростью передачи данных, используя узкую фазовую манипуляцию несущей, для служб Radio Teleswitch Services .
Поскольку длинноволновые сигналы могут распространяться на очень большие расстояния, некоторые радиолюбители и слушатели коротковолновых волн занимаются деятельностью, называемой DXing . DX-специалисты пытаются прослушать дальние передачи и часто отправляют отчет о приеме на передающую станцию, чтобы сообщить, где их услышали. После получения отчета передающая станция может отправить слушателю QSL-карточку для подтверждения приема.
Был проверен прием длинноволновых сигналов на расстоянии более 17 000 километров (11 000 миль). [14]
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )