Радиоволны

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Радиоизлучение»)
Перейти к: навигация, поиск
Непрозрачность атмосферы Земли для различных длин волн электромагнитного излучения, включая радиоволны.

Радиово́лныэлектромагнитное излучение с длинами волн в электромагнитном спектре длиннее инфракрасного света. Радиоволны имеют частоту от 3 кГц до 300 ГГц, и соответствующую длину волны от 100 километров до 1 миллиметра. Как и все другие электромагнитные волны, радиоволны распространяются со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются молнии и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и мобильной радиосвязи, радиовещания, радиолокации и других навигационных систем, спутников связи, компьютерных сетей и других бесчисленных приложений. Различные частоты радиоволн по-разному распространяются в атмосфере Земли: длинные волны могут покрыть часть Земли очень последовательно, более короткие волны могут отражаться от ионосферы и распространяются по всему миру, и с еще более короткими длинами радиоволны изгибаются или отражаются очень слабо и распространяются в пределах прямой видимости.

История исследования[править | править вики-текст]

О радиоволнах впервые в своих работах в 1868 году рассказал Джеймс Максвелл[1]. Он предложил уравнение, которое описывает световые и радиоволны, как волны электромагнетизма. В 1887 году Генрих Герц экспериментально подтвердил теорию Максвелла, получив в своей лаборатории радиоволны длиной в несколько десятков сантиметров[2].

Диапазоны радиочастот и длин радиоволн[править | править вики-текст]

Радиочастоты — частоты или полосы частот в диапазоне 3 кГц — 3000 ГГц, которым присвоены условные наименования. Этот диапазон соответствует частоте переменного тока электрических сигналов для вырабатывания и обнаружения радиоволн. Так как большая часть диапазона лежит за границами волн, которые могут быть получены при механической вибрации, радиочастоты обычно относятся к электромагнитным колебаниям.

Закон РФ «О связи» устанавливает следующие понятия, относящиеся к радиочастотам:

  • радиочастотный спектр — совокупность радиочастот в установленных Международным союзом электросвязи пределах, которые могут быть использованы для функционирования радиоэлектронных средств или высокочастотных устройств;
  • радиочастота — частота электромагнитных колебаний, устанавливаемая для обозначения единичной составляющей радиочастотного спектра;
  • распределение полос радиочастот — определение предназначения полос радиочастот посредством записей в Таблице распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации, на основании которых выдается разрешение на использование конкретной полосы радиочастот, а также устанавливаются условия такого использования.

Использование диапазонов по радиослужбам регламентируется Регламентом радиосвязи Российской Федерации и международными соглашениями.

По регламенту международного союза электросвязи радиоволны разделены на диапазоны от 0.3*10N Гц до 3*10N Гц, где N - номер диапазона. Российский ГОСТ 24375-80 почти полностью повторяет эту классификацию.

Обозн-е МСЭ Длины волн Название волн Диапазон частот Название частот Энергия фотона, эВ, E=h\nu Применение
ELF 100 Мм — 10 Мм Декамегаметровые 3—30 Гц Крайне низкие (КНЧ) 12.4 фэВ — 124 фэВ Связь с подводными лодками, геофизические исследования
SLF 10 Мм — 1 Мм Мегаметровые 30—300 Гц Сверхнизкие (СНЧ) 124 фэВ — 1,24 пэВ Связь с подводными лодками, геофизические исследования
ULF 1000 км — 100 км Гектокилометровые 300—3000 Гц Инфранизкие (ИНЧ) 1,24 пэВ — 12,4 пэВ Связь с подводными лодками
VLF 100 км — 10 км Мириаметровые 3—30 кГц Очень низкие (ОНЧ) 12,4 пэВ — 124 пэВ Связь с подводными лодками
LF 10 км — 1 км Километровые 30—300 кГц Низкие (НЧ) 124 пэВ — 1,24 нэВ Радиовещание, радиосвязь
MF 1000 м — 100 м Гектометровые 300—3000 кГц Средние (СЧ) 1,24 нэВ — 12,4 нэВ Радиовещание, радиосвязь
HF 100 м — 10 м Декаметровые 3—30 МГц Высокие (ВЧ) 12,4 нэВ — 124 нэВ Радиовещание, радиосвязь, рации
VHF 10 м — 1 м Метровые волны 30—300 МГц Очень высокие (ОВЧ) 124 нэВ — 1,24 мкэВ Телевидение, радиовещание, радиосвязь, рации
UHF 1000 мм — 100 мм Дециметровые 300—3000 МГц Ультравысокие (УВЧ) 1,24 мкэВ — 12,4 мкэВ Телевидение, радиосвязь, Мобильные телефоны, рации, микроволновые печи, спутниковая навигация.
SHF 100 мм — 10 мм Сантиметровые 3—30 ГГц Сверхвысокие (СВЧ) 12,4 мкэВ — 124 мкэВ Радиолокация, интернет, спутниковое телевидение, радиосвязь, Беспроводные компьютерные сети.
EHF 10 мм — 1 мм Миллиметровые 30—300 ГГц Крайне высокие (КВЧ) 124 мкэВ — 1,24 мэВ Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, метеорологические радиолокаторы, медицина
THF 1 мм — 0,1 мм Децимиллиметровые 300—3000 ГГц Гипервысокие частоты, длинноволновая область инфракрасного излучения 1,24 мэВ — 12,4 мэВ Экспериментальная «терагерцовая камера», регистрирующая изображение в длинноволновом ИК (которое излучается теплокровными организмами, но, в отличие от более коротковолнового ИК, не задерживается диэлектрическими материалами).

Классификация ГОСТ 24375-80 не получила широкого распространения и в ряде случаев вступает в противоречие с национальными стандартами (ГОСТ) в области радиоэлектроники. На практике под низкочастотным диапазоном подразумевается звуковой диапазон, а под высокочастотным — весь радиодиапазон, выше 30 кГц, в том числе сверхвысокочастотный (свыше 300 МГц).Традиционные обозначения радиочастотных диапазонов на Западе сложились в ходе Второй мировой войны. В настоящее время они закреплены в США стандартом IEEE, а также международным стандартом ITU.

Примеры выделенных радиодиапазонов[править | править вики-текст]

Название Полоса частот Длины волн Энергия фотона, эВ, E=h\nu
Диапазон средних волн(MW) 530—1610 кГц 565,65—186,21 м 2,19—6,66 нэВ
Диапазон коротких волн 5,9—26,1 МГц 50,8—11,49 м 24,4—107,9 нэВ
Гражданский диапазон 26,965—27,405 МГц 11,118—10,940 м 111,5—113,3 нэВ
Телевизионные каналы: с 1 по 5 48—100 МГц 6,25—3,00 м 198,5—413,6 нэВ
Телевизионные каналы: с 6 по 12 174—230 МГц 1,72—1,30 м 719,6—951,2 нэВ
Телевизионные каналы: с 21 по 39 470—622 МГц 6,38—4,82 дм 1,94—2,57 мкэВ
Диапазон ультракоротких волн(UKW) 62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) 256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ)
ISM-диапазон
Диапазоны военных частот 29.50-31.75 МГц
Диапазоны частот гражданской авиации
Морские и речные диапазоны

Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи[править | править вики-текст]

В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:

Название Полоса частот Описание
«11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон 27 МГц С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт
«70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства 433 МГц Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт;
PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации 446 МГц Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт.

Некоторые диапазоны гражданской авиации[править | править вики-текст]

Полоса частот Описание
2182 кГц Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY)
74,8—75,2 МГц Маркерные радиомаяки
108—117,975 МГц Радиосистемы навигации и посадки.
118—135,975 МГц УКВ-радиосвязь (командная связь).
121,5 МГц Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY)
328,6—335,4 МГц Радиосистемы посадки (глиссадный канал)
960—1215 МГц Радионавигационные системы

Некоторые диапазоны РЛС[править | править вики-текст]

Полоса частот Длины волн Описание
3—30 МГц HF, 100-10 м Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС
50—330 МГц VHF, 6—0,9 м Обнаружение на больших дальностях, исследования земли
1—2 ГГц L, 30—15 см Наблюдение и контроль за воздушным движением
2—4 ГГц S, 15—7,5 см Управление воздушным движением, метеорология, морские радары
12—18 ГГц Ku, 2,5—1,67 см Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия
27—40 ГГц Ka, 1,11—0,75 см Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Карцев Вл. Электромагнитные волны // Максвелл / Под ред. Резник С., Пекшев В.. — М.: Молодая гвардия, 1974. — Т. 5. — С. 229. — 336 с. — (Жизнь замечательных людей). — 100 000 экз. (Проверено 8 февраля 2012)
  2. Физический энциклопедический словарь. Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Сов. энцикл., 1983. — С. 608.

Литература[править | править вики-текст]

  • Справочник по радиоэлектронным системам. Под ред. Б. Х. Кривицкого. В 2-х тт. — М.: Энергия, 1979.
  • Закон РФ «О связи».
  • Международный Регламент радиосвязи.

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]