stringtranslate.com

Сверхвысокая частота

Сверхвысокая частота ( УВЧ ) — это обозначение ITU для радиочастот в диапазоне от 300  мегагерц (МГц) до 3  гигагерц (ГГц), также известного как дециметровый диапазон , поскольку длина волны варьируется от одного метра до одной десятой метра (одна десятая часть метра). дециметр ). Радиоволны с частотами выше диапазона УВЧ попадают в сверхвысокочастотный ( СВЧ) или микроволновый диапазон частот. Сигналы более низкой частоты попадают в VHF ( очень высокие частоты ) или более низкие диапазоны. Радиоволны УВЧ распространяются в основном в пределах прямой видимости ; они заблокированы холмами и большими зданиями, хотя передача через стены зданий достаточно сильна для приема внутри помещений. Они используются для телевизионного вещания , сотовых телефонов , спутниковой связи, включая GPS , персональных радиослужб , включая Wi-Fi и Bluetooth , раций , беспроводных телефонов , спутниковых телефонов и многих других приложений.

IEEE определяет диапазон радаров УВЧ как частоты от 300 МГц до 1 ГГц . [1] Два других радиолокационных диапазона IEEE перекрывают диапазон УВЧ ITU: диапазон L между 1 и 2 ГГц и диапазон S между 2 и 4 ГГц.

Телевизионная антенна УВЧ в жилом доме. Этот тип антенны, называемый антенной Яги-Уда , широко используется на частотах УВЧ.

Характеристики распространения

Радиоволны в диапазоне УВЧ распространяются почти полностью за счет распространения на прямой видимости (LOS) и отражения от земли; в отличие от диапазона ВЧ , отражение от ионосферы ( распространение небесной волны ) или земной волны практически отсутствует . [2] Радиоволны УВЧ блокируются холмами и не могут выйти за горизонт, но могут проникать через листву и здания для приема внутри помещений. Поскольку длины волн УВЧ сравнимы с размерами зданий, деревьев, транспортных средств и других обычных объектов, отражение и дифракция от этих объектов могут вызвать замирание из-за многолучевого распространения , особенно в застроенных городских районах. Атмосферная влага снижает или ослабляет мощность сигналов УВЧ на больших расстояниях, причем затухание увеличивается с увеличением частоты. Телевизионные сигналы УВЧ обычно более подвержены воздействию влаги, чем более низкие диапазоны, такие как телевизионные сигналы УКВ .

Поскольку передача УВЧ ограничена визуальным горизонтом до 30–40 миль (48–64 км) и обычно на более короткие расстояния в зависимости от местности, она позволяет повторно использовать одни и те же частотные каналы другим пользователям в соседних географических областях ( повторное использование частоты ). Радиоретрансляторы используются для ретрансляции сигналов УВЧ, когда требуется расстояние, превышающее линию прямой видимости .

Иногда, при подходящих условиях, радиоволны УВЧ могут распространяться на большие расстояния по тропосферным каналам , поскольку атмосфера нагревается и охлаждается в течение дня.

Антенны

Радиостанции двусторонней связи Retevis GMRS , работающие на частотах 462 и 467 МГц в диапазоне УВЧ, с изображением используемых коротких антенн.
Антенна УВЧ-ТВ с угловым рефлектором 1950-х годов.

Длина антенны зависит от длины используемых радиоволн. Из-за коротких волн УВЧ-антенны удобны короткими и короткими; на частотах УВЧ четвертьволновый несимметричный вибратор , наиболее распространенная всенаправленная антенна имеет длину от 2,5 до 25 см. Длины волн УВЧ достаточно короткие, поэтому эффективные передающие антенны достаточно малы для установки на карманные и мобильные устройства, поэтому эти частоты используются для систем наземной мобильной радиосвязи двусторонней связи , таких как рации , радиостанции двусторонней связи в транспортных средствах и для портативных радиостанций. беспроводные устройства ; беспроводные телефоны и сотовые телефоны . Всенаправленные УВЧ-антенны, используемые на мобильных устройствах, обычно представляют собой короткие штыри , диполи с рукавами , резиновые антенны-уточки или плоскую перевернутую F-антенну (PIFA), используемую в мобильных телефонах. Всенаправленные УВЧ-антенны с более высоким коэффициентом усиления могут быть изготовлены из коллинеарных решеток диполей и использоваться для мобильных базовых станций и антенн базовых станций сотовой связи .

Короткие длины волн также позволяют антеннам с высоким коэффициентом усиления иметь небольшие размеры. Антенны с высоким коэффициентом усиления для двухточечных линий связи и приема телевизионных сигналов УВЧ обычно представляют собой антенны Яги , логопериодические , угловые отражатели или антенны с отражающей решеткой . На верхнем конце диапазона практичными становятся щелевые антенны и параболические тарелки . Для спутниковой связи используются спиральные и турникетные антенны , поскольку в спутниках обычно используется круговая поляризация , которая не чувствительна к относительной ориентации передающей и приемной антенн. Для телевещания используются специализированные вертикальные излучатели, которые в основном представляют собой модификации щелевой или отражательной антенной решетки: щелевые цилиндрические, зигзагообразные и панельные антенны.

Приложения

Телевещание в диапазоне УВЧ удовлетворило потребность в дополнительных эфирных телевизионных каналах в городских районах. Сегодня большая часть полосы пропускания перераспределена для использования наземной мобильной радиосистемой , транкинговой радиосвязью и мобильными телефонами . Каналы УВЧ до сих пор используются для цифрового телевидения .

Поскольку на частотах УВЧ передающие антенны достаточно малы, чтобы их можно было установить на портативные устройства, спектр УВЧ используется во всем мире для наземных мобильных радиосистем, радиостанций двусторонней связи , используемых для голосовой связи в коммерческих, промышленных целях, целях общественной безопасности и в военных целях. Примерами услуг персональной радиосвязи являются GMRS , PMR446 и UHF CB . Некоторые беспроводные компьютерные сети используют частоты УВЧ. Широко распространенные сотовые сети GSM и UMTS используют сотовые частоты UHF .

Крупнейшие телекоммуникационные провайдеры развернули сотовые сети для передачи голоса и данных в диапазоне ОВЧ/УВЧ. Это позволяет мобильным телефонам и мобильным вычислительным устройствам подключаться к коммутируемой телефонной сети общего пользования и Интернету . Спутниковые телефоны также используют эту частоту в диапазонах L и S.

Говорят, что УВЧ-радары эффективны для отслеживания истребителей-невидимок, а то и бомбардировщиков-невидимок. [3]

Wi-Fi работает на частотах 2412–2484 МГц. LTE также работает на частотах УВЧ.

Примеры распределения частот УВЧ

Австралия

Канада

Новая Зеландия

Великобритания

Соединенные Штаты

Каналы УВЧ используются для цифрового телевизионного вещания как на эфирных , так и на кабельных каналах телевидения . С 1962 года тюнеры каналов УВЧ (в то время каналы 14–83) требовались в телевизионных приемниках в соответствии с Законом об общеканальных приемниках . Однако из-за их более ограниченного диапазона и того, что немногие телевизоры могли их принимать до тех пор, пока не были заменены старые телевизоры, каналы УВЧ были менее желательны для вещательных компаний, чем каналы УКВ (и лицензии продавались по более низким ценам).

Полный список распределенных частот телевидения США можно найти на панамериканских телевизионных частотах .

Существует значительный объем законной нелицензированной деятельности (беспроводные телефоны, беспроводные сети), сосредоточенной в диапазоне 900 МГц и 2,4 ГГц и регулируемой разделом 47 CFR, часть 15 . Эти диапазоны ISM — частоты с более высокой нелицензированной мощностью, первоначально разрешенные для использования промышленным, научным и медицинским оборудованием — теперь являются одними из самых загруженных в спектре, поскольку они открыты для всех. Частота 2,45 ГГц является стандартом для использования микроволновыми печами и соседствует с частотами, выделенными для сетевых устройств Bluetooth .

Спектр от 806 МГц до 890 МГц (каналы 70–83 УВЧ) был отнят у служб телевещания в 1983 году, в первую очередь для аналоговой мобильной телефонии .

В 2009 году в рамках перехода от аналогового к цифровому эфирному вещанию телевидения из телевещания был выведен спектр от 698 МГц до 806 МГц (каналы 52–69 ДМВ), сделав его доступным для других целей. Канал 55, например, был продан компании Qualcomm для их услуги MediaFLO , которая позже была продана AT&T и прекращена в 2011 году. Некоторым вещательным компаниям США были предложены стимулы для досрочного освобождения этого канала, что позволило бы его немедленное мобильное использование. Запланированный аукцион FCC на этот новый доступный спектр был завершен в марте 2008 года. [ 9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «IEEE 521-2002 - Стандартные буквенные обозначения IEEE для диапазонов радиолокационных частот» . Стандарты.ieee.org . Проверено 17 декабря 2017 г.
  2. ^ Сейболд, Джон С. (2005). Введение в распространение радиочастот. Джон Уайли и сыновья. стр. 55–58. ISBN 0471743682.
  3. ↑ МИННИК, ВЕНДЕЛЛ (22 ноября 2014 г.). «Китайский анти-стелс-радар приносит плоды». Defensenews.com . Ганнетт . Проверено 25 ноября 2014 г.
  4. ^ «План 400 МГц» (PDF) . acma.gov . Архивировано из оригинала (PDF) 4 апреля 2019 г. Проверено 3 ноября 2019 г.
  5. ^ «Цифровое аудиовещание (DAB) - История канадского радиовещания». Broadcasting-history.ca . Проверено 15 октября 2017 г.
  6. ^ «Что такое зазор 700 МГц?» Фривью .
  7. ^ «Решение сделать полосу 700 МГц доступной для мобильной передачи данных - заявление» (PDF) . Проверено 4 апреля 2020 г.
  8. ^ «Комбинированная награда 800 МГц и 2,6 ГГц» . Управление связи. 9 мая 2012 года . Проверено 21 ноября 2014 г.
  9. ↑ Ханселл, Сол (18 марта 2008 г.). «Идем один раз… Идем дважды… Спектр 700 МГц продан». Bits.blos.nytimes.com . Проверено 15 октября 2017 г.
  10. ^ [1] [ неработающая ссылка ]
  11. ^ «Отчеты федерального правительства об использовании спектра 225 МГц – 7,125 ГГц» . НТИА . Декабрь 2015 г. – август 2017 г. Проверено 21 октября 2019 г.
  12. ^ «Отчет T-диапазона» (PDF) . Npstc.org . 15 марта 2013 года . Проверено 17 декабря 2017 г.
  13. ^ «Служба беспроводной медицинской телеметрии (WMTS)» . Федеральная комиссия по связи . 3 ноября 2011 года . Проверено 17 декабря 2017 г.
  14. ^ ab «Запрос корпорации TerreStar о временном отказе от существенных требований к обслуживанию для лицензий на 1,4 ГГц» (PDF) . ФКС . 10.10.2017 . Проверено 11 октября 2017 г.
  15. ^ abc «Ligado Ex Parte re Iridium Analysis (PUBLIC 11-2-2016)» (PDF) . Ecfsapi.fcc.gov . Проверено 17 декабря 2017 г.
  16. ^ "План сигналов Галилео" . Навипедия.нет . Проверено 17 декабря 2017 г.
  17. ^ «Запрос об отказе и заявление об общественных интересах» . ФКС . 04.06.2016 . Проверено 2 апреля 2018 г.
  18. ^ «Переход на AWS-3». Ntia.doc.gov . 29 января 2015 года . Проверено 17 декабря 2017 г.
  19. ^ ab «Петиция AT&T Mobility об ограниченном отказе от временных требований к производительности для блочных лицензий WCS C и D на частоте 2,3 ГГц» (PDF) . Ecfsapi.fcc.gov . Проверено 17 декабря 2017 г.
  20. ^ «Обзор Globalstar» (PDF) . Глобалстар.com . 2017. Архивировано (PDF) из оригинала 2 августа 2017 года . Проверено 17 декабря 2017 г.
  21. ^ «Служба широкополосного радио и образовательная широкополосная связь» . ФКС . Февраль 2016 года . Проверено 5 июня 2018 г.

Внешние ссылки