овч диапазон что такое

Теория радиоволн: ликбез

Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.
Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.

Радиоволна

Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
Период(T) — время одного полного колебательного движения
Частота(v) — количество полных периодов в секунду

Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте:

Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)

«УКВ», «ДВ», «СВ»

Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.

Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м).

Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.

Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м).

Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.

Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м).

Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.

Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м).

Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:

Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.

Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.

Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.

AM — FM

Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:

AM — амплитудная модуляция

Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.

FM — частотная модуляция

Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.

На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.

Еще термины

Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала.

Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».

Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.

Источник

Диапазон частот ОВЧ

Описание

Распространенными видами использования радиоволн в УКВ-диапазоне являются цифровое звуковое вещание (DAB) и FM-радиовещание, телевизионное вещание, двухсторонние наземные мобильные радиосистемы (аварийные, коммерческие, частные и военные), дальняя передача данных до нескольких десятков километров с помощью радиомодемов, любительская радиосвязь и морская связь. Системы связи и аэронавигации управления воздушным движением (например, VOR и ILS) работают на расстояниях от 100 километров (62 миль) и более до самолетов на крейсерской высоте.

В Америке и во многих других частях света УКВ-диапазон I использовался для передачи аналогового телевидения. В рамках общемирового перехода к цифровому наземному телевидению большинство стран требуют от вещателей транслировать телевидение в УКВ-диапазоне с использованием цифрового, а не аналогового формата.

Характеристики распространения

Радиоволны в УКВ-диапазоне распространяются в основном в пределах прямой видимости и траекториям помех от земли; в отличие от КВ-диапазона, здесь наблюдается лишь некоторое отражение на более низких частотах от ионосферы (распространение небесных волн). Они не следуют контуру Земли, как наземные волны, и поэтому блокируются холмами и горами, хотя из-за того, что они слабо преломляются (изгибаются) атмосферой, они могут перемещаться несколько за пределы визуального горизонта примерно на 160 км (100 миль). Они могут проникать сквозь стены зданий и приниматься внутри помещений, хотя в городских районах отражения от зданий вызывают многолучевое распространение, что может мешать телевизионному приему. Атмосферные радиопомехи и помехи (RFI) от электрооборудования представляют меньшую проблему в этом и более высоких частотных диапазонах, чем на более низких частотах. УКВ-диапазон — это первый диапазон, в котором эффективные передающие антенны достаточно малы, чтобы их можно было установить на транспортные средства и портативные устройства, поэтому этот диапазон используется для двухсторонних наземных мобильных радиосистем, таких как рации, и двусторонней радиосвязи с самолетами и кораблями. Иногда, при благоприятных условиях, УКВ-волны могут проходить большие расстояния по тропосферным каналам из-за преломления температурными градиентами в атмосфере.

Антенны

УКВ — это первый диапазон, в котором длины волн достаточно малы, чтобы эффективные передающие антенны были короткими и устанавливались на транспортные средства и портативные устройства: четвертьволновая штыревая антенна на УКВ-частотах имеет длину от 25 см до 2,5 метра (от 10 дюймов до 8 футов). Таким образом, УКВ и УВЧ-волны используются для двусторонней радиосвязи в транспортных средствах, самолетах, а также портативных приемопередатчиках и рациях. Портативные радиостанции обычно используют штыревые или резиновые уточные антенны, в то время как базовые станции обычно используют более крупные стеклопластиковые штыковые или коллинеарные или экспедиционную направленную антенны.

Источник

Радиоволны – это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Электромагнитное излучение характеризуется частотой, длиной волны и мощностью переносимой энергии. Частота электромагнитных волн показывает, сколько раз в секунду изменяется в излучателе направление электрического тока и, следовательно, сколько раз в секунду изменяется в каждой точке пространства величина электрического и магнитного полей.

Измеряется частота в герцах (Гц). 1 Гц – это одно колебание в секунду, 1 мегагерц (МГц) – миллион колебаний в секунду. Зная, что скорость движения электромагнитных волн равна скорости света, можно определить расстояние между точками пространства, где электрическое (или магнитное) поле находится в одинаковой фазе. Это расстояние называется длиной волны. Радиоволны (радиочастоты), используемые в радиотехнике, занимают область, или более научно – спектр от 10 000 м (30 кГц) до 0.1 мм (3 000 ГГц). Международными соглашениями весь спектр радиоволн, применяемых в радиосвязи, разбит на диапазоны:

Помимо разделения диапазона частот по признаку длины волны, в подвижной служебной и гражданской связи используются следующие обозначения:

Источник

ОВЧ- диапазон очень высоких частот.

ОВЧ – 30МГц-300МГц, используются средние волны(СВ) – 10м – 1м.

Метровыми называются радиоволны в диапазоне от 10 м до 1 м (30–300 МГц). В обычных условиях эти радиоволны распространяются как земные. Как пространственные они распространяться не могут, поскольку в обычных условиях не хватает электронной концентрации для отражения этих волн от ионосферы. Но в годы максимума солнечной активности электронная концентрация в области F2 возрастает, и метровые волны способны отражаться от ионосферы и распространяться на большие расстояния. В годы средней солнечной активности МПЧ на больших расстояниях составляет

30 МГц, а в годы повышенной солнечной активности достигает 65 МГц. Поэтому в годы высокой солнечной активности длинноволновую часть метрового диапазона можно применять для радиосвязи на большие расстояния. Если применять передатчики повышенной мощности, то радиосвязь на метровых волнах можно осуществлять за счет рассеяния радиоволн на локальных неоднородностях области D в дневные часы, а в ночные – области Е (рис. 29). Как показывают расчеты, явление ионосферного рассеяния можно использовать на волнах длиннее 5 м на расстояниях от 800 км до 2000 км. Применение передатчиков повышенной мощности обусловлено тем, что основная энергия электромагнитной волны уходит в космическое пространство через ионосферу, и только малая ее часть отражается от неоднородностей ионосферы. В диапазоне метровых волн можно также осуществить радиосвязь, используя отражения волн от ионизированных метеорных следов. Каждые сутки на Землю попадают сотни миллиардов мелких метеоров. Входя в плотные слои атмосферы, они раскаляются и сгорают, образуя за собой ионизированный след в интервале высот от 80 км до 100 км, со средней высотой 90 км. Длительность существования ионизированных следов обычно составляет от 0,1 с до 100 с, причем следы, способные отражать радиоволны, появляются не всегда, а время от времени.

Рис. 29. Схема дальнего распространения метровых волн за счет рассеяния в ионосфере

Система связи выполняется на принципе накопления информации во время отсутствия следов, способных отражать радиоволны, с последующей быстрой ее передачей в периоды возникновения ионизированных следов. Радиосвязь за счет отражения от метеорного следа возможна лишь тогда, когда выполнится условие отражения, т. е. когда луч отразится под определенным углом от следа (по правилу: угол падения равен углу отражения). Основным преимуществом радиосвязи от метеорных следов, по сравнению с работой на принципе ионосферного рассеяния, является возможность применения передатчиков меньшей мощности (до 500 Вт) и более простых и дешевых антенн. Радиосвязь от метеорных следов используется в диапазоне от 30 до 50 МГц. Земные волны в метровом диапазоне распространяются в пределах прямой видимости (рис. 30). Когда высоты расположения антенн много больше длины волны, расстояние прямой видимости (без учета атмосферной рефракции) можно определить из выражения:

С учетом атмосферной рефракции расстояние прямой видимости будет несколько большим:

В оптическом же диапазоне волн это расстояние с учетом атмосферной рефракции составляет:

Рис. 30. Максимальное расстояние, на которое распространяется УКВ-сигнал вдоль земной поверхности в случае двух поднятых на высоты h1 и h2 антенн

Напряженность электрического поля земной волны в диапазоне метровых и более коротких волн можно определить по формуле Б.А. Введенского:

где P1 – мощность передатчика; D1 – коэффициент направленного действия антенны; h1 и h2 – высоты подвеса передающей и приемной антенн; r – расстояние между приемником и передатчиком; λ – длина волны.

Источник

Радиотелефонная связь в ОВЧ-диапазоне предназначается главным образом для оперативного управления подвижными силами ОВД. Эта связь осуществляется с помощью специально сконструированных стационарных, мобильных и портативных радиостанций, работающих в отведенных для ОВД участках ОВЧ-диапазона радиочастот.

Особенности средств радиотелефонной связи в ОВЧ-диапазоне:

— портативность радиостанций, простота управления их работой;

— возможность использования как в стационарных условиях, так и на подвижных объектах;

— обеспечение бесперебойной связи в условиях пересеченной местности в любое время суток и года.

— устройств управления с микрофоном и телефоном.

Радиостанция ОВД обеспечивает симплексную, беспоисковую и бесподстроечную радиосвязь на строго фиксированных частотных каналах.

Радиопередатчик служит для генерирования ВЧ электромагнитных колебаний определенной частоты, ее модуляции, т.е. небольшого изменения частоты в соответствии с передаваемой информацией, и излучения модулированных ВЧ колебаний (радиоволн) через антенну в пространство. Излучение радиоволн может происходить с различной мощностью. Чем больше мощность передатчика, тем увереннее связь. Измеряется мощность в ваттах.

Радиоприемник ОВЧ-радиостанции предназначен для приема с помощью антенны ВЧ модулированных колебаний, их усиления при точной настройке на частоту канала связи и преобразования (демодуляции) ВЧ колебаний в низкочастотные. В свою очередь низкочастотные колебания усиливаются в усилителе НЧ радиоприемника и преобразуются телефоном в звуковые колебания.

Способность приемника принимать слабые по уровню сигналы от передатчиков корреспондентов, усиливать и преобразовывать их в звуковые колебания нормальной громкости при определенном допустимом отношении полезного сигнала к шумам самого приемника называется его чувствительностью, которая измеряется в микровольтах.

Важнейшим элементом любой радиостанции является антенна. Она предназначена для излучения электромагнитной энергии ВЧ (радиоволн) в окружающее пространство и для приема этой энергии из пространства. В ОВЧ-радиостанциях, применяемых в ОВД, для передачи и приема используется одна антенна, которая в нужный момент автоматически подключается к передатчику или к приемнику.

В радиостанциях наибольшее распространение получили антенны кругового равномерного излучения вдоль земной поверхности. Такой антенной служит вертикально расположенный по отношению к земле вибратор определенной электрической длины. Антенну необходимо тщательно изолировать от посторонних предметов, проводящих электрический ток. Ее соединение с приемопередатчиком должно быть надежным. Антенну следует располагать в наиболее открытых и высоких местах, вдали от экранирующих металлических предметов.

В качестве источников электропитания для аппаратуры связи применяются первичные (сеть переменного тока от электростанций, гальванические элементы, аккумуляторы) и вторичные источники электрической энергии (выпрямители, преобразователи и стабилизаторы напряжения).

Во всех ОВЧ-радиостанциях применяется устройство подавления собственных шумов радиоприемника. Шумоподавитель представляет собой автоматическое устройство, отключающее выходную часть приемника при отсутствии сигнала от корреспондирующей радиостанции.

Рекомендации при работе с ОВЧ-радиостанциями:

— не располагаться вблизи крупных строений;

— находясь в помещениях, работать у окон в направлении корреспондентов;

— располагаться на возвышенностях;

— предохранять источники питания от охлаждения и ударов.

В качестве радиостанций ОВЧ-диапазона в органах внутренних дел МВД России согласно Приказа № 213 от 7.06.95 г. приняты на вооружение следующие:

В последнее десятилетие в мобильной связи появилось намного больше новинок, чем в любой другой области телекоммуникаций.

Все виды направлений развития мобильной связи можно условно разделить на три основные группы:

— системы односторонних радиосообщений — пейджинговая система связи. Это система дальней связи с выводом информации на жидкокристаллический дисплей;

— системы радиотелефонной связи — сотовая связь;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник