Radioaallot

Radioaallot  ovat sähkömagneettisia aaltoja , joiden taajuudet ovat jopa 3 THz ja jotka etenevät avaruudessa ilman keinotekoista aaltoputkea [1] [2] . Sähkömagneettisen spektrin radioaallot vaihtelevat erittäin matalista taajuuksista infrapuna-alueeseen . Ottaen huomioon Kansainvälisen televiestintäliiton [3] [4] radioaaltojen luokituksen alueittain, radioaallot sisältävät sähkömagneettiset aallot, joiden taajuudet ovat 0,03 Hz - 3 THz, mikä vastaa aallonpituutta 10  kilometristä 0,1 millimetriin .

Laajassa merkityksessä radioaallot ovat kaikenlaisia ​​sähkömagneettisen kentän aaltoprosesseja laitteissa (esimerkiksi aaltoputkilaitteissa, mikroaaltointegroiduissa piireissä jne.), siirtolinjoissa ja lopuksi luonnollisissa olosuhteissa, ympäristössä. lähetys- ja vastaanottoantennien erottaminen [5] .

Radioaallot, jotka ovat sähkömagneettisia aaltoja, etenevät tyhjiössä valon nopeudella . Luonnollisia radioaaltojen lähteitä ovat salaman välähdys ja tähtitieteelliset esineet . Keinotekoisesti tuotettuja radioaaltoja käytetään kiinteässä ja mobiilissa radioviestinnässä , radiolähetyksissä , tutkassa , radionavigaatiossa , satelliittiviestinnässä , langattomassa tietokoneverkossa ja lukemattomissa muissa sovelluksissa.

Taajuuden arvosta ( aallonpituus ) riippuen radioaallot viittaavat johonkin radiotaajuusalueeseen (aallonpituusalue). Voit myös luokitella radioaallot sen mukaan, miten ne etenevät vapaassa avaruudessa ja ympäri maailmaa [6] .

Radiotaajuus- ja aallonpituusalueet

Radiotaajuudet - taajuudet tai taajuuskaistat välillä 3 kHz - 3000 GHz, joille on annettu tavanomaiset nimet. Tämä alue vastaa sähköisten signaalien vaihtotaajuutta radioaaltojen tuottamiseksi ja havaitsemiseksi. Koska suurin osa kantamasta on mekaanisella värähtelyllä saavutettavien aaltojen rajojen ulkopuolella, radiotaajuuksia kutsutaan yleensä sähkömagneettisiksi värähtelyiksi.

Venäjän federaation laissa "viestinnästä" vahvistetaan seuraavat radiotaajuuksiin liittyvät käsitteet:

• radiotaajuusspektri - joukko radiotaajuuksia Kansainvälisen teleliiton asettamissa rajoissa, joita voidaan käyttää radioelektronisten välineiden tai suurtaajuuslaitteiden toimintaan;
• radiotaajuus - sähkömagneettisten värähtelyjen taajuus, joka on asetettu osoittamaan yksittäinen radiotaajuusspektrin komponentti;
• radiotaajuuskaistojen jakaminen - radiotaajuuskaistojen käyttötarkoituksen määrittäminen Venäjän federaation radiopalvelujen välisen radiotaajuuskaistojen jakotaulukon merkinnöillä, joiden perusteella myönnetään lupa tietyn radiotaajuusalueen käyttöön. radiotaajuuskaista, ja tällaisen käytön ehdot on myös vahvistettu.

Kantamien käyttöä radiopalveluissa säätelevät Venäjän federaation radiosäännöt ja kansainväliset sopimukset.

Kansainvälisen televiestintäliiton määräysten mukaan radioaallot on jaettu alueisiin 0,3 10 N Hz:n ja 3 10 N Hz:n välisillä rajoilla yhden vuosikymmenen leveydellä , missä N  on alueen numero. Venäjän GOST 24375-80 toistaa tämän luokituksen melkein kokonaan.

Ei.	ITU:n nimitys	Aallonpituusalue	Aaltoalueen nimi	Taajuusalue	Taajuuskaistan nimi	fotonienergia , _	Sovellus
yksi	ELF	100 mm - 10 mm	Dekamegametri	3-30 Hz	Äärimmäisen matala ( ELF )	12,4 fev - 124 fev	Yhteydenpito sukellusveneisiin , geofysikaaliset tutkimukset
2	SLF	10 mm - 1 mm	Megametri	30-300 Hz	Erittäin matala (VLF)	124 fev - 1,24 pev	Viestintä sukellusveneiden kanssa, geofyysinen tutkimus
3	ULF	1000 km - 100 km	Hehtokilometri	300-3000 Hz	Infralow (INF)	1,24 pev - 12,4 pev	Yhteydenpito sukellusveneiden kanssa
neljä	VLF	100 km - 10 km	Myriametri	3-30 kHz	Erittäin alhainen ( VLF )	12,4 pev - 124 pev	Tarkka aikapalvelu , radioviestintä sukellusveneiden kanssa
5	LF	10 km - 1 km	Kilometri	30-300 kHz	Matala (LF)	124 peV - 1,24 neV	Yleisradiotoiminta , maa-aaltoradioviestintä , radionavigointi
6	MF	1000 m - 100 m	Hekometrinen	300-3000 kHz	Keskikokoinen (MF)	1,24 NEV - 12,4 NEV	Yleisradio- ja radioviestintä maaaallon ja ionosfäärin kautta
7	HF	100 m - 10 m	Dekametri	3-30 MHz	Diskantti (HF)	12,4 NEV - 124 NEV	Yleisradio- ja radioviestintä ionosfääri, horisontin tutka , radiopuhelimet
kahdeksan	VHF	10 m - 1 m	Metrin aallot	30-300 MHz	Erittäin korkea (VHF)	124 NEV - 1,24 μeV	Televisio , radiolähetykset, troposfääri- ja suoraaaltoradioviestintä, radiopuhelimet, UHF-hoito
9	UHF	1000 mm - 100 mm	desimetri	300-3000 MHz	Erittäin korkea (UHF)	1,24 uV - 12,4 uV	Televisio, troposfääri- ja suoraaaltoradioviestintä, matkapuhelimet , radiopuhelimet, mikroaaltouunit , satelliittinavigointi
kymmenen	SHF	100 mm - 10 mm	senttimetri	3-30 GHz	Erittäin korkea (UHF)	12,4 uV - 124 uV	Tutka , Internet , satelliittitelevisio , satelliitti- ja suoraaaltoradioviestintä, langattomat tietokoneverkot
yksitoista	EHF	10 mm - 1 mm	Millimetri	30-300 GHz	Erittäin korkea (EHF)	124 µeV - 1,24 meV	Radioastronomia , nopea radiorele , tutka ( meteorologinen , asevalvonta ), lääketiede , satelliittiradio
12	THF	1 mm - 0,1 mm	desimillimetri	300-3000 GHz	Hyperkorkeat taajuudet, kauko -infrapuna	1,24 meV - 12,4 meV	Kokeellinen "terahertsikamera", joka tallentaa kuvia pitkän aallonpituisella infrapunasäteilyllä (jota lähettävät lämminveriset organismit, mutta toisin kuin lyhyemmän aallonpituuden IR, dielektriset materiaalit eivät viivästy)

Luokitusta GOST 24375-80 ei käytetä laajasti ja joissain tapauksissa se on ristiriidassa radioelektroniikan alan kansallisten standardien (GOST) kanssa. . Radiotaajuuskaistojen perinteiset nimitykset lännessä kehitettiin toisen maailmansodan aikana . Ne ovat tällä hetkellä Yhdysvalloissa IEEE - standardin sekä kansainvälisen ITU-standardin mukaisia.

Käytännössä [7] matalataajuusalue tarkoittaa usein äänen taajuusaluetta , kun taas korkeataajuusalue tarkoittaa  koko radioaluetta 30 kHz:stä ylöspäin, mukaan lukien HF-alueen. Kotimaisessa kirjallisuudessa mikroaaltoaluetta laajassa merkityksessä kutsutaan joskus UHF-, mikroaalto- ja EHF-alueiksi (0,3 - 300 GHz), lännessä tämä vastaa laajalle levinnyttä termiä mikroaallot .

Myös kotimaisessa opetus- ja tieteellisessä kirjallisuudessa on kehittynyt vaihteluvälien luokittelu, jonka mukaan myriametriaaltoja kutsutaan superpitkiksi aalloksi ( SDW), kilometriaaltoja kutsutaan pitkiksi aalloksi (LW), hektometrisiä aaltoja keskiaaltoiksi (MW), dekametriksi. aaltoja kutsutaan lyhyiksi aalloksi (SW), ja kaikkia muita, joiden aallonpituudet ovat alle 10 m, kutsutaan ultralyhyiksi aalloksi (VHF) [8] .

Jakeluluokitus

• Suorat aallot  ovat radioaaltoja, jotka etenevät vapaassa tilassa kohteesta toiseen, esimerkiksi avaruusaluksesta toiseen, joissain tapauksissa maa-asemalta avaruusalukseen ja ilmakehän laitteiden tai asemien välillä. Näissä aalloissa ilmakehän , vieraiden esineiden ja maan vaikutus voidaan jättää huomiotta.
• Maanpäälliset tai pinta  -radioaallot, jotka etenevät pitkin maan pallomaista pintaa ja peittävät sen osittain diffraktioilmiön vuoksi. Aallon kyky kiertää kohtaamia esteitä ja taipua niiden ympärille, kuten tiedetään, määräytyy aallonpituuden ja esteen koon välisestä suhteesta: mitä lyhyempi aallonpituus, sitä heikompi diffraktio on . Tästä syystä UHF- ja korkeampien taajuusalueiden aallot ovat erittäin heikosti taipuneita maapallon pinnalla ja niiden etenemisalue ensimmäisessä approksimaatiossa määräytyy näkölinjan etäisyyden (suorat aallot) mukaan.
• Troposfääri  - VHF- ja UHF-alueen radioaallot, jotka leviävät troposfäärin epähomogeenisuuksien sironnan vuoksi jopa 1000 km:n etäisyydellä.
• Ionosfääriset tai spatiaaliset  - yli 10 metrin pituiset radioaallot, jotka leviävät ympäri maapalloa mielivaltaisen suurille etäisyyksille johtuen yksittäisestä tai useista heijastuksista ionosfääristä ja maan pinnasta.
• Ohjattu  - radioaallot, jotka etenevät ohjausjärjestelmissä ( radioaaltoputket ).

Esimerkkejä

Esimerkkejä allokoiduista radiotaajuuksista

Nimi	Kaistanleveys	Aallonpituudet	Fotonienergia , eV , _
Keskiaaltokaista (MW)	530-1610 kHz	565,65-186,21 m	2,19-6,66 neV
Lyhyt aaltoalue	5,9-26,1 MHz	50,8-11,49 m	24,4-107,9 neV
Kansalaisalue	26,965-27,405 MHz	11,118-10,940 m	111,5-113,3 neV
TV-kanavat : 1-5	48-100 MHz	6,25-3,00 m	198,5-413,6 neV
Kaapeli-tv	100-174 MHz
TV-kanavat: 6-12	174-230 MHz	1,72-1,30 m	719,6-951,2 neV
Kaapeli-tv	230-855 MHz
TV-kanavat: 21-39	470-622 MHz	6,38-4,82 dm	1,94-2,57 ueV
Ultralyhytaaltokaista (UKW)	62–108 MHz (paitsi 76–90 MHz Japanissa )	1 m	256,42-446,65 NEV (paitsi 314,31-372,21 NEV)
ISM -bändi	2-4 GHz	15-7,5 cm
Sotilaalliset taajuuskaistat	1,5-80 MHz
Siviili-ilmailun taajuusalueet	108-136 MHz
Meri- ja jokialueet	300-350 MHz

Radiotaajuuskaistat siviiliradioviestinnässä

Venäjällä siviiliradioviestintään on varattu kolme taajuusaluetta:

Jotkut siviili-ilmailun alueet

Jotkut tutkan kantamat

Katso myös

• Taajuus
• Säteily
• Linkki
• Radioviestintä
• Tutka

Muistiinpanot

1. ↑ Radiosäännöt. Artikkelit. — Sveitsi, Geneve: ITU, 2012. Artikla 1.5.
2. ↑ GOST 24375-80 "Radioviestintä. Termit ja määritelmät".
3. ↑ Suositus ITU-R V.431-7. Tietoliikenteen taajuuskaistojen ja aallonpituuksien nimikkeistö . Haettu 14. joulukuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 13. heinäkuuta 2018. (määrätön)
4. ↑ Gennadieva E. G., Dozhdikov V. G., Kulba A. V. et ai. Radioelektroniikan ja radioteollisuuden tiivis tietosanakirja / Toim. V. N. Sablina. M.: Divo, 2006. S. 276.
5. ↑ V. V. Nikolsky, T. I. Nikolskaja. Radioaaltojen elektrodynamiikka ja eteneminen. - M .: Nauka, 1989. - S. 467.
6. ↑ M. P. Dolukhanov . Radioaaltojen leviäminen. — M.: Sov. radio, 1972.
7. ↑ E. G. Gennadieva, V. G. Dožhdikov, A. V. Kulba, Yu. S. Lifanov, V. N. Sablin, M. I. Saltan; toim. V. N. Sablina. Radioelektroniikan ja radioteollisuuden lyhyt tietosanakirja. - Moskova: Divo, 2006. - S. 276. - 286 s. - ISBN 5-87012-028-4 .
8. ↑ Kubanov V.P. Ympäristön vaikutus radioaaltojen etenemiseen. - Samara: PGUTI, 2013. - 92 s. . Haettu 3. marraskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 15. joulukuuta 2017. (määrätön)

Kirjallisuus

• Radioelektroniikkajärjestelmien käsikirja. Ed. B. H. Krivitsky. 2 osassa - M .: Energia, 1979.
• Kansainväliset radiosäännöt .
• GOST 24375-80 "Radioviestintä. Termit ja määritelmät".

Linkit

• Radioaallot ja taajuudet. Artikla
• Luettelot eri radiotaajuuksista ja -kaistoista
• LPD-alueen kanava- ja taajuusradioasemien taajuuksien vastaavuus