Діапазон частот в радіозв'язку та телемовлення

Діапазон частот - термін, який широко використовується в курсі фізико технічних дисциплін, зокрема, в радіотехніці. Під цим поняттям мається на увазі як робочий діапазон якого-небудь пристрою, так і виділений для мовлення конкретної радіослужбі частотний діапазон. А також мова може йти про розбивці всього інтервалу радіочастот.

Міжнародні правила строго регламентують використання різними системами радіозв'язку мовлення (в тому числі супутниковими) строго певного діапазону. Це продиктовано необхідністю забезпечити сумісність робіт різних систем і виключити взаємні перешкоди.

За Регламентом радіозв'язку територія Землі поділена на три великих району. Перший включає Європу, країни СНД, Росію, Монголію і Африку. Другий - територію Америки (як Північної, так і Південної). Третій - Південну і Південно-Східну Азію, Австралію, Тихоокеанський регіон. У кожному районі - своє розподіл радіочастотних смуг.

Для роботи супутникового зв'язку Регламент передбачає діапазони частот з умовними позначеннями: L, S, C, X, Ku, Ka, K діапазоном від 1452 МГц до 86,0 ГГц. Переважна більшість супутникових систем працює в діапазонах С і Ku. Діапазон Ka активно освоюється в країнах Європи та Америки, але в нашій країні поки не знайшов широкого застосування.

Ефективність антени залежить від числа довжин хвиль, які укладаються в поперечнику антени. З підвищенням частоти довжина хвилі знижується (ці величини обернено пропорційні) і для прийому високочастотних сигналів не потрібні антени великих розмірів. Діапазон частот С приймається антеною розміром 2,5-4,5 метрів, а для прийому хвиль діапазону До необхідний розмір антен - всього лише 10-15 см. При одних і тих же розмірах антени, що працюють у високому діапазоні, мають більший коефіцієнт підсилення.

У радіомовлення кожна передавальна станція також має свій діапазон частот. Існує класифікація радіохвиль за діапазоном і довжині хвилі. Відповідно до неї хвилі бувають:

— Декаметріческіе з довжиною хвилі близько 10 000-100 000 кілометрів, частоти яких класифікуються як вкрай низькі (3 - 30 Гц).

— Мегаметріческіе (довжина хвилі - 1000-10 000 кілометрів), частотний діапазон - до 300 Гц.

— Гектокілометровие (з довжиною 100-1000 кілометрів), що відносяться до ультранизьким частотам (до 3000 Гц).

— Наддовгі (довжина - 10-100 кілометрів) - дуже низькі (до 30 кГц).

— Довгі (довжина становить 1-10 кілометрів) - низькі (до 300 кГц).

— Середні (довжина 100-1000 метрів) - середні частоти, до 3000 кГц.

— Короткі, що мають довжину від 10-100 метрів - це т. Зв. високі частоти (частотою до 30 МГц).

— Ультракороткі або метрові (довжина 1-10 метрів), дуже високі (до 300 МГц).

— Дециметрові (довжина 10-100 сантиметрів), ультрависокі, до 3000 МГц.

— Сантиметрові (довжина 1-10 сантиметрів), надвисокі (до 30 ГГц).

— Міліметрові (довжина 1-10 міліметрів), вкрай високі (до 300 ГГц).

Діапазон частот 300-3000 ГГц відноситься до т. Зв. діапазону гіпервисокі частот.

На початкових етапах розвитку радіозв'язку використовувалися хвилі в основному довгого і наддовгих діапазону. Але вони, поширюючись над земною поверхнею, сильно поглиналися, були потрібні потужні передавальні пристрої. Стійкий прийом ведеться на середніх хвилях, але на них важко забезпечити дальність передачі, і користується цим діапазоном, в основному, місцеве радіомовлення з радіусом у кілька сот кілометрів.

Короткі хвилі забезпечують більшу дальність, але схильні до перешкод і спотворення сигналу. Ними користуються, здебільшого, в авіа- і морської навігації і на магістральних зв'язкових лініях.

Головне достоїнство високочастотних діапазонів - можливість застосування антен, розміри яких порівнянні з довжиною хвилі, випромінювання є ефективним тільки при дотриманні цієї умови. Побудова систем телекомунікації, заснованих на поширення хвиль в межах видимості, стало можливим із застосуванням штучних супутників Землі.