Rádióhullámok

A rádióhullámok legfeljebb 3 THz frekvenciájú elektromágneses hullámok ,  amelyek mesterséges hullámvezető nélkül terjednek a térben [1] [2] . Az elektromágneses spektrum rádióhullámai a rendkívül alacsony frekvenciáktól az infravörös tartományig terjednek . Figyelembe véve a Nemzetközi Távközlési Unió [3] [4] rádióhullámok tartomány szerinti osztályozását, a rádióhullámok közé tartoznak a 0,03 Hz és 3 THz közötti frekvenciájú elektromágneses hullámok, amelyek 10 kilométer és 0,1 milliméter közötti hullámhossznak felelnek meg  .

Tágabb értelemben a rádióhullámok az elektromágneses mező mindenféle hullámfolyamata a berendezésekben (például hullámvezető eszközökben, mikrohullámú integrált áramkörökben stb.), távvezetékekben és végül természetes körülmények között, környezetben az adó- és vevőantennák elválasztása [5] .

A rádióhullámok, mint elektromágneses hullámok, a vákuumban fénysebességgel terjednek . A rádióhullámok természetes forrásai a villámok és a csillagászati ​​tárgyak . A mesterségesen előállított rádióhullámokat vezetékes és mobil rádiókommunikációhoz , rádióműsorszóráshoz , radarhoz , rádiónavigációhoz , műholdas kommunikációhoz , vezeték nélküli számítógépes hálózatokhoz és számtalan más alkalmazáshoz használják.

A frekvencia ( hullámhossz ) értékétől függően a rádióhullámokat egy vagy másik rádiófrekvenciás tartományba (hullámhossz-tartományba) utalják. A rádióhullámokat aszerint is osztályozhatja, hogy hogyan terjednek a szabad térben és a Föld körül [6] .

Rádiófrekvencia és hullámhossz tartományok

Rádiófrekvenciák – 3 kHz és 3000 GHz közötti tartományban lévő frekvenciák vagy frekvenciasávok, amelyekhez hagyományos neveket rendelnek. Ez a tartomány megfelel a rádióhullámok generálására és észlelésére szolgáló elektromos jelek váltakozó áramú frekvenciájának. Mivel a tartomány nagy része a mechanikai rezgéssel elérhető hullámok határain kívül esik, a rádiófrekvenciákat általában elektromágneses rezgéseknek nevezik.

Az Orosz Föderáció hírközlési törvénye a következő fogalmakat állapítja meg a rádiófrekvenciákkal kapcsolatban:

• rádiófrekvencia spektrum - a Nemzetközi Távközlési Unió által meghatározott határokon belüli rádiófrekvenciák összessége, amely rádióelektronikus eszközök vagy nagyfrekvenciás eszközök működtetésére használható;
• rádiófrekvencia - az elektromágneses rezgések frekvenciája, amely a rádiófrekvenciás spektrum egyetlen összetevőjének kijelölésére van beállítva;
• rádiófrekvencia sávok elosztása - a rádiófrekvencia sávok céljának meghatározása az Orosz Föderáció rádiószolgálatai közötti rádiófrekvencia-sávok kiosztási táblázatában szereplő bejegyzésekkel, amelyek alapján engedélyt adnak ki egy meghatározott sáv használatára. rádiófrekvenciás sávban, és az ilyen használat feltételeit is meghatározzák.

A rádiószolgáltatások hatótávolságának használatát az Orosz Föderáció Rádiószabályzata és nemzetközi megállapodások szabályozzák.

A Nemzetközi Távközlési Unió előírásai szerint a rádióhullámokat 0,3 10 N Hz-től 3 10 N Hz-ig terjedő tartományokra osztják egy évtized széles határok szerint, ahol N  a tartomány száma. Az orosz GOST 24375-80 szinte teljesen megismétli ezt a besorolást.

Nem.	ITU kijelölés	Hullámhossz tartomány	A hullámsáv neve	Frekvenciatartomány	Frekvenciasáv neve	foton energia ,	Alkalmazás
egy	MANÓ	100 mm - 10 mm	Dekagaméter	3-30 Hz	Extrém alacsony ( ELF )	12,4 fev - 124 fev	Kommunikáció tengeralattjárókkal , geofizikai felmérések
2	SLF	10 mm - 1 mm	Megaméter	30-300 Hz	Ultra alacsony (VLF)	124 fev - 1,24 pev	Kommunikáció tengeralattjárókkal, geofizikai kutatás
3	ULF	1000 km - 100 km	Hektokilométer	300-3000 Hz	Infralow (INF)	1,24 pev - 12,4 pev	Kommunikáció a tengeralattjárókkal
négy	VLF	100 km - 10 km	Myriameter	3-30 kHz	Nagyon alacsony ( VLF )	12,4 pev - 124 pev	Pontos időszolgálat , rádiókommunikáció tengeralattjárókkal
5	LF	10 km - 1 km	Kilométer	30-300 kHz	Alacsony (LF)	124 peV - 1,24 NEV	Műsorszórás , földhullámú rádiókommunikáció , rádiónavigáció
6	MF	1000 m - 100 m	Hekometrikus	300-3000 kHz	Közepes (MF)	1,24 NEV – 12,4 NEV	Műsorszórás és rádiókommunikáció földi és ionoszférikus úton
7	HF	100 m - 10 m	Tíz méter	3-30 MHz	Magas (HF)	12,4 NEV - 124 NEV	Műsorszórás és rádiókommunikációs ionoszférikus, horizonton túli radar , walkie-talkie
nyolc	VHF	10 m - 1 m	Méteres hullámok	30-300 MHz	Nagyon magas (VHF)	124 NEV - 1,24 μeV	Televízió , rádióműsorszórás, troposzférikus és közvetlen hullámú rádiókommunikáció, walkie-talkie, UHF terápia
9	UHF	1000 mm - 100 mm	deciméter	300-3000 MHz	Ultra magas (UHF)	1,24 uV - 12,4 uV	Televízió, troposzférikus és közvetlen hullámú rádiókommunikáció, mobiltelefonok , walkie-talkie-k, mikrohullámú sütők , műholdas navigáció
tíz	SHF	100 mm - 10 mm	centiméter	3-30 GHz	Ultra magas (UHF)	12,4 uV - 124 uV	Radar , internet , műholdas televízió , műholdas és közvetlen hullámú rádiókommunikáció, vezeték nélküli számítógépes hálózatok
tizenegy	EHF	10 mm - 1 mm	Milliméter	30-300 GHz	Extrém magas (EHF)	124 µeV - 1,24 meV	Rádiócsillagászat , nagy sebességű rádiórelé , radar ( meteorológiai , fegyverzetellenőrzés), orvostudomány , műholdas rádió
12	THF	1 mm - 0,1 mm	decimilliméter	300-3000 GHz	Hipermagas frekvenciák, távoli infravörös	1,24 meV - 12,4 meV	Kísérleti "terahertz kamera", amely hosszú hullámhosszú infravörös sugárzással rögzít képeket (amelyet melegvérű élőlények bocsátanak ki, de a rövidebb hullámhosszú IR-vel ellentétben nem késleltetik a dielektromos anyagok)

A GOST 24375-80 besorolást nem használják széles körben, és bizonyos esetekben ütközik a nemzeti szabványokkal (GOST) a rádióelektronika területén . A nyugati rádiófrekvenciás sávok hagyományos elnevezése a második világháború alatt alakult ki . Ezeket jelenleg az Egyesült Államokban az IEEE szabvány , valamint a nemzetközi ITU szabvány rögzíti.

A gyakorlatban [7] a mélyfrekvenciás tartomány gyakran a hangfrekvencia tartományt jelenti , míg a magas frekvenciás tartomány a  teljes rádiótartományt, 30 kHz-től felfelé, beleértve a HF tartományt is. A hazai szakirodalomban a tág értelemben vett mikrohullámú tartományt UHF, mikrohullámú és EHF tartománynak is nevezik (0,3-300 GHz), nyugaton ez a széles körben elterjedt mikrohullám kifejezésnek felel meg .

Valamint a hazai ismeretterjesztő és tudományos szakirodalomban kialakult a tartományok osztályozása, amely szerint a miriméteres hullámokat szuperhosszú hullámoknak (SDW), a kilométeres hullámokat hosszú hullámoknak (LW), a hektometrikus hullámokat közepes hullámoknak (MW), a dekaméternek nevezik. a hullámokat rövidhullámoknak (SW), a többit pedig, a 10 m-nél rövidebb hullámhosszúságnak nevezik, ultrarövid hullámoknak (VHF) [8] .

Elterjedési osztályozás

• A közvetlen hullámok  olyan rádióhullámok, amelyek szabad térben terjednek egyik objektumról a másikra, például egyik űrhajóról a másikra, bizonyos esetekben egy földi állomásról egy űrjárműre és légköri eszközök vagy állomások között. Ezeknél a hullámoknál elhanyagolható a légkör , az idegen tárgyak és a Föld hatása.
• Földi , vagy felszíni  rádióhullámok, amelyek a Föld gömbfelületén terjednek, és a diffrakció jelensége miatt részben beburkolják azt. A hullámnak azt a képességét, hogy megkerülje az akadályokat és elhajolja körülöttük, mint ismeretes, a hullámhossz és az akadályok méretének aránya határozza meg: minél rövidebb a hullámhossz, annál gyengébb a diffrakció . Emiatt az UHF és a magasabb frekvenciatartományok hullámai nagyon gyengén diffrakciósak a földgömb felszínén, és terjedésük tartományát első közelítésben a látótávolság (direkt hullámok) határozza meg.
• Troposzférikus  - VHF és UHF tartomány rádióhullámai, amelyek a troposzféra inhomogenitásának szórása miatt terjednek 1000 km távolságig.
• Ionoszférikus vagy térbeli  - 10 m-nél hosszabb rádióhullámok, amelyek az ionoszféráról és a Föld felszínéről való egyszeri vagy többszöri visszaverődés következtében tetszőlegesen nagy távolságra terjednek a Föld körül.
• Irányított  - irányítórendszerekben terjedő rádióhullámok ( rádióhullámvezetők ).

Példák

Példák a kiosztott rádiósávokra

Név	Sávszélesség	Hullámhosszak	Fotonenergia , eV , _
Középhullámú sáv (MW)	530-1610 kHz	565,65—186,21 m	2,19-6,66 neV
Rövid hullámtartomány	5,9-26,1 MHz	50,8—11,49 m	24,4-107,9 neV
Polgári körzet	26,965-27,405 MHz	11,118—10,940 m	111,5-113,3 neV
TV-csatornák : 1-től 5-ig	48-100 MHz	6,25—3,00 m	198,5-413,6 neV
Kábel TV	100-174 MHz
TV-csatornák: 6-12	174-230 MHz	1,72-1,30 m	719,6-951,2 neV
Kábel TV	230-855 MHz
TV-csatornák: 21-39	470-622 MHz	6,38—4,82 dm	1,94-2,57 µeV
Ultrarövid hullámsáv (UKW)	62-108 MHz (kivéve 76-90 MHz Japánban )	1 m	256,42-446,65 NE (kivéve 314,31-372,21 NE)
ISM -sáv	2-4 GHz	15-7,5 cm
Katonai frekvenciasávok	1,5-80 MHz
Polgári repülési frekvenciasávok	108-136 MHz
Tenger és folyó vonulatai	300-350 MHz

Rádiófrekvencia sávok a polgári rádiókommunikációban

Oroszországban három frekvenciatartományt osztanak ki a polgári rádiókommunikáció számára:

Néhány polgári repülési tartomány

Néhány radar tartomány

Lásd még

• Frekvencia
• Sugárzás
• Link
• Rádióösszeköttetés
• Radar

Jegyzetek

1. ↑ Rádiószabályzat. Cikkek. – Svájc, Genf: ITU, 2012. 1.5. cikk.
2. ↑ GOST 24375-80 „Rádiókommunikáció. Kifejezések és meghatározások".
3. ↑ ITU-R V.431-7 ajánlás. A távközlésben használt frekvenciasávok és hullámhosszok nómenklatúrája . Letöltve: 2018. december 14. Az eredetiből archiválva : 2018. július 13. (határozatlan)
4. ↑ Gennadieva E. G., Dozhdikov V. G., Kulba A. V. et al. Concise Encyclopedic Dictionary of Radio Electronics and Radio Industry / Szerk. V. N. Sablina. M.: Divo, 2006. S. 276.
5. ↑ V. V. Nikolszkij, T. I. Nikolszkaja. A rádióhullámok elektrodinamikája és terjedése. - M .: Nauka, 1989. - S. 467.
6. ↑ M. P. Doluhanov . A rádióhullámok terjedése. — M.: Szov. rádió, 1972.
7. ↑ E. G. Gennadieva, V. G. Dozsdikov, A. V. Kulba, Yu. S. Lifanov, V. N. Sablin, M. I. Saltan; szerk. V. N. Sablina. A rádióelektronika és a rádióipar rövid enciklopédikus szótára. - Moszkva: Divo, 2006. - S. 276. - 286 p. - ISBN 5-87012-028-4 .
8. ↑ Kubanov V. P. A környezet hatása a rádióhullámok terjedésére. - Samara: PGUTI, 2013. - 92 p. . Letöltve: 2017. november 3. Az eredetiből archiválva : 2017. december 15. (határozatlan)

Irodalom

• Rádióelektronikai rendszerek kézikönyve. Szerk. B. H. Krivitsky. 2 kötetben. - M .: Energia, 1979.
• Nemzetközi Rádiószabályzat .
• GOST 24375-80 „Rádiókommunikáció. Kifejezések és meghatározások".

Linkek

• Rádióhullámok és frekvenciák. Cikk
• Különféle rádiófrekvenciák és sávok listája
• Az LPD-tartomány csatorna- és frekvenciájú rádióállomásainak frekvenciáinak megfeleltetése