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.