Радио диапазоны частот

Радио диапазоны частот: классификация и особенности применения

Радио диапазоны частот представляют собой распределение электромагнитного спектра по частотам, используемым для передачи и приема радиосигналов. Эти диапазоны стандартизированы международными организациями, такими как Международный союз электросвязи (ITU), и регулируются на национальном уровне для предотвращения взаимных помех и обеспечения эффективного использования спектра.

Основные категории радио диапазонов частот

Разделение диапазонов осуществляется по шкале частот в герцах (Гц), от очень низких до сверхвысоких значений. Ниже представлены основные категории диапазонов:

1. Очень низкие частоты (VLF) – от 3 до 30 кГц

2. Низкие частоты (LF) – от 30 до 300 кГц

3. Средние частоты (MF) – от 300 кГц до 3 МГц

4. Высокие частоты (HF) – от 3 до 30 МГц

5. Очень высокие частоты (VHF) – от 30 до 300 МГц

6. Ультравысокие частоты (UHF) – от 300 МГц до 3 ГГц

7. Сверхвысокие частоты (SHF) – от 3 до 30 ГГц

8. Крайне высокие частоты (EHF) – от 30 до 300 ГГц

Применение различных радио диапазонов частот

Каждый диапазон имеет конкретное назначение, обусловленное его физическими свойствами и проникающей способностью.

Очень низкие и низкие частоты

• Используются для связи с подводными лодками

• Обеспечивают дальность передачи до нескольких тысяч километров

• Высокая стабильность сигнала, но низкая пропускная способность

Средние частоты

• Основной диапазон для AM-радиовещания

• Используются в морской и авиационной навигации

• Склонны к интерференции в ночное время из-за ионосферных отражений

Высокие частоты

• Применяются для коротковолнового радиовещания

• Обеспечивают транснациональную связь

• Широко используются в любительской радиосвязи

Очень высокие и ультравысокие частоты

• Основные диапазоны для FM-радио, телевидения и мобильной связи

• Используются в авиации для голосовой связи

• Обеспечивают стабильную работу на коротких расстояниях

Сверхвысокие и крайне высокие частоты

• Применяются в спутниковой связи, радарах, Wi-Fi, 5G и радиолокации

• Требуют прямой видимости между передатчиком и приёмником

• Подвержены поглощению атмосферой, особенно при высоких частотах

Регулирование радио диапазонов частот

Распределение и использование радио диапазонов частот регулируется на международном и национальном уровнях:

• Международный союз электросвязи (ITU) формирует глобальные правила распределения спектра

• Национальные регуляторы (например, в России — Роскомнадзор) обеспечивают соблюдение стандартов и выдают лицензии на использование частот

Технические аспекты использования частот

• Пропускная способность увеличивается с ростом частоты

• Дальность передачи уменьшается с ростом частоты

• Интерференция чаще возникает в диапазонах с высокой плотностью использования

• Аттенюация сигнала зависит от окружающей среды и частотной полосы

Частотные полосы в современных технологиях

• FM-радио: 87,5–108 МГц

• Wi-Fi: 2,4 и 5 ГГц

• Мобильная связь (LTE, 5G): от 700 МГц до 40 ГГц

• Спутниковая связь: Ku, Ka и другие полосы от 12 до 40 ГГц

FAQ

Какие радио диапазоны частот используются для радиовещания?
Для AM-радио — средние частоты (300 кГц – 3 МГц), для FM-радио — очень высокие частоты (87,5–108 МГц).

Почему высокочастотные сигналы требуют прямой видимости?
Из-за высокой аттенюации и неспособности огибать препятствия, характерной для коротких волн.

Какие частоты используются для спутниковой связи?
В основном применяются диапазоны SHF и EHF, включая Ku- и Ka-полосы.

Как регулируется распределение частот в мире?
ITU разрабатывает глобальные стандарты, а национальные органы адаптируют их с учётом внутренних нужд.

Можно ли использовать любые частоты без лицензии?
Нет. Большинство диапазонов требует лицензирования, за исключением некоторых, например, ISM-диапазонов (например, для Wi-Fi и Bluetooth).