Частотні діапазони для радіомовлення, телебачення та радіозв'язку
Електромагнітні коливання являють собою одне з фундаментальних явищ природи, яке складається в періодичному зміні електромагнітного і магнітного полів у фізичному середовищі. Частота коливань вимірюється в герцах - один герц (Гц) відповідає одному повному коливанню в секунду. Крім герца застосовуються похідні одиниці: кілогерц (кГц), мегагерц (МГц), гігагерц (ГГц), причому 1 кГц = 1000 Гц, 1МГц = 1000000Гц, ГГц = 1000000000Гц.
Кожній частоті відповідає певна довжина хвилі, яку можна обчислити за формулою:
Для випромінювання і прийому електромагнітних коливань застосовуються антени і антенні системи. Антена є контур, довжина якого дорівнює 1/4 довжини хвилі. Для промислової частоти 50Гц антеною буде лінія електропередач довжиною понад 2500км. Для частот супутникового телебачення (десятки гігагерц) розміри антен становлять кілька сантиметрів.
Для передачі інформації в ефір радіосигнал займає певну частотну смугу: від одиниць герц для радіотелеграфу і 10..20кГц для радіомовлення до 5..30МГц в телебаченні. Кількість інформаційних каналів зростає в міру збільшення частоти, тому при створенні сучасних систем зв'язку спостерігається тенденція освоєння все більш високочастотних діапазонів (до сотень гігагерц). Ще більш високі частоти належать оптичного діапазону і використовується в оптоелектронних системах зв'язку з недосяжними для радіоелектроніки швидкостями передачі інформації. За межами оптичного діапазону використовуються ультрафіолетові і рентгенівські електромагнітні коливання. У ядерній фізиці застосовуються ще більш високі частоти у вигляді гамма квантів електромагнітної енергії.
В спектрі електромагнітних коливань радіохвилі займають досить широку область частот, яка ділиться на наступні діапазони: низькі частоти (кілометрові хвилі), середні частоти (гектаметровие хвилі), високі частоти (декаметрові хвилі), надвисокі частоти (міліметрові хвилі).
Основним документом визначальним використання частот радіодіапазону, є міжнародні регламент радіозв'язку, показані на малюнку.
Радіомовлення здійснюється на діапазонах довгих (ДВ), середніх (СВ), коротких (КВ) і ультракоротких (УКХ) хвиль.
Довгохвильовий діапазон радіомовлення утворюється смугою діапазону низьких частот. Середньохвильовий займає весь діапазон середніх частот. Діапазон коротких хвиль являє собою кілька вузьких інтервалів в діапазоні високих частот. Ультракороткохвильової діапазон складається з частотних смуг, які розташовані в діапазонах дуже високих і ультрависоких частот. Межі частотних діапазонів радіомовлення наведені в табл.1
ДіапазонСмуга частот
Довгохвильовий (ДВ) 0.15..0.285 (2000..1053м) середньохвильова (СВ) 0.525..1.605МГц (571..187м) Короткохвильовий (КВ) 75-метровий 3,95..4,0МГц (75, 9..75м) тропічний 4,75..4,995МГц (63,16..60,06м) тропічний 5,005..5,06МГц (59,29м) 49-метровий 5,95..6,2МГц (50,42 ..48,39м) 41-метровий 7,1..7,3МГц (42,25..41,09м) 31-метровий 9,5..9,9МГц (31,58..30,03м) 25- метровий 11,65..12,05МГц (25,75..24,9м) 22-метровий 13,6..13,8МГц (22,06..21,74м) 19-метровий 15,1..15, 6МГц (19,87..19,23м) 16-метровий 17,55..17,9МГц (17,09..16,76м) 13-метровий 21,45..21,85МГц (13,99..13 , 73м) 11-метровий 25,67..26,1МГц (11,69..11,49м) ультракороткохвильовому (УКВ) портативні рації УКВ діапазону УКВ I 41..68МГц (7,32..4,41м) УКХ II 87,5..108МГц (3,43..2,78м) УКХ III 174..216МГц (1,72..1,39м) УКВ VI 470..960МГц (0,64..0,31м)
Для передачі програм телебачення (ТБ) виділені 1..12 канали метрових хвиль (діапазон дуже високих частот) і 21..60 канали дециметрових хвиль (діапазон ультрависоких частот). Кожен телевізійний канал це смуга частот шириною 8МГц, яка містить несучі звуку і зображення.
У табл.2 вказані межі телевізійних каналів, які використовуються в країнах СНД.
1 48,5..56,5МГц (6,19..5,31м) 2 58..66МГц (5,17..4,55м) 3 76..84МГц (3,95..3 , 57м) 4 84..92МГц (3,57..3,25м) 5 92..100МГц (3,26..3,0м) 6 174..182МГц (1,72..1,65м) 7 182 ..190МГц (1,65..1,58м) 8 190..198МГц (1,58..1,52м) 9 198..206МГц (1,52..1,46м) 10 206..214МГц (1 , 46..1,4м) 11 214..222МГц (1,4..1,35м) 12 222..230МГц (1,35..1,3м) 21 470..478МГц (63,8..62 , 8см) 22 478..486МГц (62,8..61,7см) 23 486..494МГц (61,7..60,7см) 24 494..502МГц (60,7..59,8см) 25 502 ..510МГц (59,8..58,8см) 26 510..518МГц (58,8..57,9см) 27 518..526МГц (57,9..57,0см) 28 526..534МГц (57 , 0..56,2см) 29 534..542МГц (56,2..55,4см) 30 542..550МГц (55,4..54,5см) 31 550..558МГц (54,5..53 , 8см) 32 558..566МГц (53,8..53,0см) 33 566..574МГц (53,0..52,3см) 34 574..582МГц (52,3..51,5см) 35 582 ..590МГц (51,5..50,8 см) 36 590..590МГц (50,8..50,1см) 37 598..606МГц (50,1..49,5см) 38 606..614МГц (49,5..48,9см) 39. 614. .622МГц (48,9..48,2см) 40 622..630МГц (48,2..47,6см) 41 630..638МГц (47,6..47,0см) 42 638..646МГц (47, 0..46,4см) 43 646..654МГц (46,4..45,9см) 44 654..662МГц (45,9..45,3см) 45 662..670МГц (45,3..44, 8см) 46 670..678МГц (44,8..44,2см) 47 678..686МГц (44,2..43,7см) 48 686..694МГц (43,7..43,2см) 49. 696. .702МГц (43,2..42,7см) 50 702..710МГц (42,7..42,3см) 51 710..718МГц (42,3..41,8см) 52 718..726МГц (41, 8..41.3см) 53 726..734МГц (41,3..40,9см) 54 734..742МГц (40,9..40,4см) 55 742..750МГц (40,4..40,0см ) 56 750..758МГц (40,0..39,6см) 57 758..766МГц (39,6..39,2см) 58 766..774 (39,2..38,8см) 59 774 .. 782 (38,8..38,4см) 60 782..790МГц (38,4..38см)
Останнім часом широкого розповсюдження набули системи супутникового телебачення (СТВ). Відповідно до регламенту радіозв'язку для СТВ в різних районах земної кулі виділені смуги діапазонів ультрависоких, надвисоких і вкрай високих частот (табл 3).
Смуга частотРайон620..790МГц (48,4..38см) 1,2,3 2,5..2,69ГГц (12,0..11,2см) 1,2,3 11,7..12, 5ГГц (2,56..2,4см) 1 11,7..12,7ГГц (2,56..2,46см) 3 12,2..12,7ГГц (2,56..2,46см) 2 12,5..12,75ГГц (2,4..2,35см) 3 22,5..23ГГц (1,33..1,3см) 2,3 40,5..42,5ГГц (7,41 ..7,06мм) 1,2,3 84..86ГГц (3,57..3,49мм) 1,2,3
Район 1 - Європа, Африка, СНД, Монголія
Район 2 - Північна і Південна Америка
Район 3 - Азія, Океанія, Австралія
Для аматорського радіозв'язку використовуються діапазони коротких і ультракоротких хвиль.
Переваги використання тих чи інших діапазонів для аматорського радіозв'язку: дійсні радіуси дії для СВ, FRS, GMRS рацій .
Короткохвильовий аматорський діапазон становить частотні інтервали, які чергуються смугами КВ діапазону радіомовлення (табл. 4).
ДіапазонСмуга частот160-метровий (1,85..1,95МГц 162..154м) 80-метровий (3,5..3,65МГц 85,7..82,2м) 40-метровий (7,0 .. 7,1МГц 42,9..42,3м) 30-метровий (10,1..10,15МГц 29,7..29,6м) 20-метровий (14,0..14,35МГц 21,4 .. 20,9м) 15-метровий (21,0..21,45МГц 14,3..14,0м) 10-метровий (28,0..29,7МГц 10,7..10,1м)
Ультракороткохвильової діапазон утворюють смуги ультрависоких і надвисоких частот (табл.5). Для рацій цивільного радіозв'язку виділені спеціальні діапазони наприклад FRS / GMRS виділено для рацій в США, PMR / LPD діапазон використовується для зв'язку між портативними раціями в Європі.
ДіапазонСмуга частот2-метровий (144..146МГц 2,08..2,05м) 70-сантиметровий (430..440МГц 69,8..68,1см) 23-сантиметровий (1,215..1,3МГц 24,7 ..23,1см) 5-сантиметровий (5,65..5,67МГц 5,31..5,29м) 3-сантиметровий (10,0..10,5МГц 3,0..2,86м) 1, 5-сантиметровий (21,0..22,0МГц 1,43..1,36м)
Нижче наведено наведено огляд ряду фіксованих частот, які використовуються як допоміжні в різних радіоелектронних пристроях.
Схожі матеріали: Рації як засіб зв'язку
15625Гц - частота горизонтальної розгортки в телебаченні (це число є твором чисел 25 (частота кадрової розгортки) і 625 (число рядків на екрані).
19кГц - частота пілот тону Європейської системи стереофонічного ЧМ радіомовлення.
32768Гц - частота кварцових резонаторів для електронного годинника (при розподілі її по модулю 2 можна отримати імпульси з періодом 1с).
Годинник-рація на руці Джеймса Бонда .
66,66 кГц - частота радіосигналу високої стабільності, яка використовується в метрологічних цілях для перевірки частотомеров та інших приладів .
70 і 120кГц - частоти діючої системи трьохпрограмного проводового мовлення.
465кГц - проміжна частота супергетеродинних приймачів довгих, середніх і коротких хвиль при одноступенчатом перетворенні частоти.
Приймачі та радіосканером в тому числі і вседіапазонние.
5,5 і 6,5 проміжні частоти звуку в телебаченні (відповідно для систем PAL і SEKAM).
10,7МГц проміжна частота УКХ приймачів з частотною модуляцією.
70МГц проміжна частота цифрових систем зв'язку.