Радиочастоты — частоты или полосы частот в диапазоне от 3 Гц до 3000 ГГц, которым присвоены условные наименования. Этот диапазон соответствует частоте переменного тока электрических сигналов для вырабатывания и обнаружения радиоволн. Так как большая часть диапазона лежит за границами волн, которые могут быть получены при механической вибрации, радиочастоты обычно относятся к электромагнитным колебаниям.
Закон РФ «О связи» устанавливает следующие понятия, относящиеся к радиочастотам:
- радиочастотный спектр — совокупность радиочастот в установленных Международным союзом электросвязи пределах, которые могут быть использованы для функционирования радиоэлектронных средств или высокочастотных устройств;
- радиочастота — частота электромагнитных колебаний, устанавливаемая для обозначения единичной составляющей радиочастотного спектра;
- распределение полос радиочастот — определение предназначения полос радиочастот посредством записей в Таблице распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации, на основании которых выдается разрешение на использование конкретной полосы радиочастот, а также устанавливаются условия такого использования.
Использование диапазонов по радиослужбам регламентируется Регламентом радиосвязи Российской Федерации и международными соглашениями.
По регламенту международного союза электросвязи радиоволны разделены на диапазоны от 0.3*10N Гц до 3*10N Гц, где N — номер диапазона. Российский ГОСТ 24375-80 почти полностью повторяет эту классификацию.
Обозн-е МСЭ |
Длины волн |
Название волн |
Диапазон частот |
Название частот |
Энергия фотона, эВ, {\displaystyle E=h\nu } |
Применение |
ELF |
100 Мм — 10 Мм |
Декамегаметровые |
3—30 Гц |
Крайне низкие (КНЧ) |
12,4 фэВ — 124 фэВ |
Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
SLF |
10 Мм — 1 Мм |
Мегаметровые |
30—300 Гц |
Сверхнизкие (СНЧ) |
124 фэВ — 1,24 пэВ |
Связь с подводными лодками, геофизические исследования |
ULF |
1000 км — 100 км |
Гектокилометровые |
300—3000 Гц |
Инфранизкие (ИНЧ) |
1,24 пэВ — 12,4 пэВ |
Связь с подводными лодками |
VLF |
100 км — 10 км |
Мириаметровые |
3—30 кГц |
Очень низкие (ОНЧ) |
12,4 пэВ — 124 пэВ |
Служба точного времени, радиосвязь с подводными лодками |
LF |
10 км — 1 км |
Километровые |
30—300 кГц |
Низкие (НЧ) |
124 пэВ — 1,24 нэВ |
Радиовещание, радиосвязь земной волной, навигация |
MF |
1000 м — 100 м |
Гектометровые |
300—3000 кГц |
Средние (СЧ) |
1,24 нэВ — 12,4 нэВ |
Радиовещание и радиосвязь земной волной и ионосферная |
HF |
100 м — 10 м |
Декаметровые |
3—30 МГц |
Высокие (ВЧ) |
12,4 нэВ — 124 нэВ |
Радиовещание и радиосвязь ионосферная, загоризонтная радиолокация, рации |
VHF |
10 м — 1 м |
Метровые волны |
30—300 МГц |
Очень высокие (ОВЧ) |
124 нэВ — 1,24 мкэВ |
Телевидение, радиовещание, радиосвязь тропосферная и прямой волной, рации |
UHF |
1000 мм — 100 мм |
Дециметровые |
300—3000 МГц |
Ультравысокие (УВЧ) |
1,24 мкэВ — 12,4 мкэВ |
Телевидение, радиосвязь тропосферная и прямой волной, мобильные телефоны, рации, УВЧ-терапия,
микроволновые печи, спутниковая навигация.
|
SHF |
100 мм — 10 мм |
Сантиметровые |
3—30 ГГц |
Сверхвысокие (СВЧ) |
12,4 мкэВ — 124 мкэВ |
Радиолокация, интернет, спутниковое телевещание, спутниковая- и радиосвязь прямой волной, беспроводные компьютерные сети. |
EHF |
10 мм — 1 мм |
Миллиметровые |
30—300 ГГц |
Крайне высокие (КВЧ) |
124 мкэВ — 1,24 мэВ |
Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, радиолокация (метеорологическая, управление вооружением), медицина, спутниковая радиосвязь. |
THF |
1 мм — 0,1 мм |
Децимиллиметровые |
300—3000 ГГц |
Гипервысокие частоты, длинноволновая область инфракрасного излучения |
1,24 мэВ — 12,4 мэВ |
Экспериментальная «терагерцовая камера», регистрирующая изображение в длинноволновом ИК (которое излучается теплокровными организмами, но, в отличие от более коротковолнового ИК, не задерживается диэлектрическими материалами). |
Классификация ГОСТ 24375-80 не получила широкого распространения и в ряде случаев вступает в противоречие с национальными стандартами (ГОСТ) в области радиоэлектроники. Традиционные обозначения радиочастотных диапазонов на Западе сложились в ходе Второй мировой войны. В настоящее время они закреплены в США стандартом IEEE, а также международным стандартом ITU.
На практике под низкочастотным диапазоном часто подразумевают диапазон звуковых частот, под высокочастотным — весь радиодиапазон, от 30 кГц и выше, в том числе, диапазон ВЧ. В отечественной литературе диапазоном СВЧ в широком смысле иногда называют диапазоны УВЧ, СВЧ и КВЧ (от 0.3 до 300 ГГц), на Западе этому соответствует широко распространенный термин микроволны.
Также в отечественной учебной и научной литературе сложилась классификация диапазонов, согласно которой мириаметровые волны называют сверхдлинными волнами (СДВ), километровые — длинными волнами (ДВ), гектометровые — средними волнами (СВ), декаметровые — короткими волнами (КВ), а все остальные, с длинами волн короче 10 м, относят к ультракоротким волнам (УКВ).
Классификация по способу распространения.
Прямые волны — радиоволны, распространяющиеся в свободном пространстве от одного объекта к другому, например, от одного космического аппарата к другому, в некоторых случаях, от земной станции к космическому аппарату и между атмосферными аппаратами или станциями. Для этих волн влиянием атмосферы, посторонних объектов и Земли можно пренебречь.
Земные или поверхностные — радиоволны, распространяющиеся вдоль сферической поверхности Земли и частично огибающие ее вследствие явления дифракции. Способность волны огибать встречаемые препятствия и дифрагировать вокруг них, как известно, определяется соотношением между длиной волны и размерами препятствий. Чем короче длина волны, тем слабее проявляется дифракция. По этой причине волны диапазонов УВЧ и выше очень слабо дифрагируют вокруг поверхности земного шара и дальность их распространения в первом приближении определяется расстоянием прямой видимости (прямые волны).
Тропосферные — радиоволны диапазонов ОВЧ и УВЧ, распространяющиеся за счет рассеяния на неоднородностях тропосферы на расстояние до 1000 км.
Ионосферные или пространственные — радиоволны длиннее 10 м, распространяющиеся вокруг земного шара на сколь угодно большие расстояния за счет однократного или многократного отражения от ионосферы и поверхности Земли.
Направляемые — радиоволны, распространяющиеся в направляющих системах (радиоволноводах)
Примеры.
Название |
Полоса частот |
Длины волн |
Энергия фотона, эВ, {\displaystyle E=h\nu } |
Диапазон средних волн (MW) |
530—1610 кГц |
565,65—186,21 м |
2,19—6,66 нэВ |
Диапазон коротких волн |
5,9—26,1 МГц |
50,8—11,49 м |
24,4—107,9 нэВ |
Гражданский диапазон |
26,965—27,405 МГц |
11,118—10,940 м |
111,5—113,3 нэВ |
Телевизионные каналы: с 1 по 5 |
48—100 МГц |
6,25—3,00 м |
198,5—413,6 нэВ |
Кабельное телевидение |
100—174 МГц |
|
|
Телевизионные каналы: с 6 по 12 |
174—230 МГц |
1,72—1,30 м |
719,6—951,2 нэВ |
Кабельное телевидение |
230—470 МГц |
|
|
Телевизионные каналы: с 21 по 39 |
470—622 МГц |
6,38—4,82 дм |
1,94—2,57 мкэВ |
Диапазон ультракоротких волн (UKW) |
62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) |
1 м |
256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ) |
ISM-диапазон |
|
|
|
Диапазоны военных частот |
29.50—31.75 МГц |
|
|
Диапазоны частот гражданской авиации |
108—136 МГц |
|
|
Морские и речные диапазоны |
|
|
|
Примеры выделенных радиодиапазонов.
Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи.
В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:
Название |
Полоса частот |
Описание |
«11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон |
27 МГц |
С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт |
«70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства |
433 МГц |
Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт |
PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации |
446 МГц |
Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт |
Некоторые диапазоны гражданской авиации.
Полоса частот |
Описание |
2182 кГц |
Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
74,8—75,2 МГц |
Маркерные радиомаяки |
108—117,975 МГц |
Радиосистемы навигации и посадки. |
118—135,975 МГц |
УКВ-радиосвязь (командная связь). |
121,5 МГц |
Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
328,6—335,4 МГц |
Радиосистемы посадки (глиссадный канал) |
960—1215 МГц |
Радионавигационные системы |
Некоторые
Полоса частот |
Длины волн |
Описание |
3—30 МГц |
HF, 100—10 м |
Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС |
50—330 МГц |
VHF, 6—0,9 м |
Обнаружение на больших дальностях, исследования земли |
1—2 ГГц |
L, 30—15 см |
Наблюдение и контроль за воздушным движением |
2—4 ГГц |
S, 15—7,5 см |
Управление воздушным движением, метеорология, морские радары |
12—18 ГГц |
Ku, 2,5—1,67 см |
Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия |
27—40 ГГц |
Ka, 1,11—0,75 см |
Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами |
|