Диапазоны свч буквенные обозначения. Волновой диапазон это

Оценка дальности радиосвязи:

1. Сверхдлинные волны - СДВ> 1000 км;

2. Длинные волны - ДВ=1000км;

3. Средние волны - СВ=400км;

4. Короткие, волны - КВ=20000км;

5. Ультракороткие волны - УКВ= 70 км.

Ионосфера является отражающим слоем для длинных, средних и частично коротких волн. Обладая хорошей дифракционной способностью, радиоволны этих диапазонов (особенно СДВ и ДВ), могут преодолевать значительные расстояния. Данные диапазоны используются для международного радиовещания, навигации.

Сигналы в диапазоне КВ в наибольшей степени подвержены влиянию промышленных помех, помех от бытовых приборов, радиовещательных и телевизионных передатчиков. Применение оборудования данного диапазона оптимально в сельской местности, где уровень помех значительно ниже, чем в условиях плотной городской застройки. Диапазон характеризуется хорошим огибанием неровностей ландшафта и распространением за пределы прямой видимости. Хорошие результаты по дальности связи получаются между стационарными объектами. Автомобильные и портативные радиостанции станции имеют меньшую дальность связи из-за малой эффективности антенн, так как длина волны много больше длины антенны.

Диапазон УКВ - один из самых универсальных диапазонов. Оборудование этого диапазона прекрасно работает как в сельской местности, так и в условиях городской застройки. Ультракороткие волны проходят ионосферу почти беспрепятственно, поэтому считается, что УКВ радиосвязь осуществляется поверхностной волной в пределах прямой видимости, т.к. эти волны почти не обладают свойством дифракции.

По этой же причине за некоторыми отдельно стоящими препятствиями образуются радиотеневые зоны , когда же их целый комплекс (городской массив), то радиосвязь в зоне радиотени осуществляется за счет прихода волн, многократно отразившихся от стоящих рядом с абонентом сооружений. Т.к. данный диапазон радиоволн имеет недостаточное загоризонтное распространение, то для увеличения дальности радиосвязи требуется большая высота установки антенны базовой радиостанции. Портативные станции работают достаточно успешно на открытой местности, но в условиях плотной городской застройки качество связи существенно снижается. Эффективность спиральных антенн достаточно высока, но, все же, не максимальна из-за разницы длины волн и геометрических размеров антенн. В общем случае устойчивая дальность связи поверхностной волны составляет около 70 км. Дальность связи УКВ увеличивается за счет рефракции, преломления радиоволн в нижних слоях атмосферы ввиду неоднородности слоев, а также за счет появления в ионосфере участка с повышенной ионизацией, которые чаще всего проявляют себя в период солнечной активности.

Диапазон ДМВ считается «городским» и проявляет свои лучшие качества в условиях плотной городской застройки. Выбор этого диапазона оптимален при необходимости получения устойчивой связи на небольших расстояниях, например, в черте города. Даже при использовании портативных радиостанций обеспечивается устойчивая связь с минимальным количеством «мертвых» зон. Для открытой местности ДМВ не очень удобен, так как радиоволны этого диапазона плохо огибают неровности рельефа и имеют сильное затухание в лесистой местности. Для получения большой дальности связи потребуются очень высокие точки установки антенн базовых станций.

Сантиметровые волны, чаще всего, используются для организации космической связи, в связи с хорошей проходимостью радиоволнами этого диапазона ионосферных слоев. Более высокие частотные диапазоны радиоволн пока еще не освоены для применения.

В деятельности пожарно-спасательных подразделений для организации радиосвязи наибольшее применение нашли радиоволны УКВ диапазона, реже используется КВ диапазон. Основные преимущества УКВ связи в том, что связь в этом диапазоне более устойчивая и практически не зависит от времени суток и погоды, в этом диапазоне относительно низкий уровень индустриальных помех, а особенности распространения УКВ позволяют использовать одни и те же частоты в соседних гарнизонах. Антенные устройства УКВ диапазона имеют значительно меньшие габариты, чем антенны КВ связи, и тем более антенны диапазонов СВ и ДВ, что немаловажно для организации радиосвязи в городских условиях.

Зона устойчивой радиосвязи диапазона УКВ зависит от многих факторов, и в связи с тем, что специфика деятельности пожарно-спасательных подразделений подразумевает организацию радиосвязи, как правило, в городских условиях, то дальность связи в ряде случаев оказывается существенно меньше указанной на рисунке 3.8. Необходимо правильно выбирать места для работы с радиостанциями.

Рис. 3.8. Ориентировочная дальность УКВ радиосвязи

между различными типами радиосредств

Факторы, влияющие на дальность УКВ связи:

1) Мощность передатчика, Вт.

2) Чувствительность приемника, мкВ.

3) Глубина шумоподавления.

4) Рельеф местности.

5) Высота подъема и конструкции антенн.

6) Промышленные помехи, электроустановки ЛЭП.

7) Препятствия и экранизирующие конструкции, каменные и железобетонные здания, металлические сооружения.

Преимущества УКВ: не зависит от времени суток, много каналов радиосвязи, работа областей на одних частотах.

Коротковолновая связь используется для связи с удаленными подразделениями на расстоянии свыше 50 км. Эффективность КВ-радиосвязи особенно очевидна в гарнизонах, имеющих большую территорию и значительную удаленность подразделений друг от друга (Сибирь, Дальний восток, север европейской части). В ряде случаев больший эффект, чем КВ-связь, достигается использованием диапазона сантиметровых волн, используемого в спутниковых системах радиосвязи.

Для организации административной связи в настоящее время все чаще используется диапазон дециметровых волн. Для этих целей в большинстве случаев в настоящее время эффективнее использование достаточно большой и стремительно развивающейся инфраструктуры сетей связи поставщиков услуг мобильной связи общего назначения (сотовые системы). Для решения служебных задач эффективно могут использоваться системы современной профессиональной радиосвязи (транкинговые системы). Для организации ведомственных сетей сухопутной подвижной радиосвязи на территории Российской Федерации для работы различных служб выделены частотные диапазоны, указанные в таблице 3.2. Разрешение на использование радиочастот оформляются подразделениями радиочастотной службы, а правомерность их использования входит в компетенцию надзора за связью. Обе структуры являются государственными организациями, осуществляющими регулирование отраслью связи. В целом в настоящее время наблюдается тенденция использования радиоволн более высокого частотного диапазона, где практически нет индустриальных помех и значительно уменьшены проблемы, связанные с нехваткой частотного диапазона для организации радиосвязи.

Диапазон частот, излучаемых электромагнитными волнами, огромен. Он определяется всеми возможными частотами колебаний заряженных частиц. Такие колебания возникают при переменном токе в линиях электропередачи, антеннах радио- и телевизионных станций, мобильных телефонах, радарах, лазерах, лампах накаливания и люминесцентных лампах, радиоактивных элементах, рентгеновских аппаратах. Диапазон частот электромагнитных волн, фиксируемых в настоящее время, простирается от 0 до 3*10 22 Гц. Этот диапазон соответствует спектру (от лат. spectrum видение, образ) электромагнитных волн с длиной волны λ, изменяющейся от 10 - 14 м до бесконечности. Длина волны λ= c/ν, где c=3*10 8 м/с скорость света, а ν - частота. На рис. 1.1 представлен рассматриваемый спектр электромагнитных волн.

Рис. 1.1 Спектр электромагнитного излучения

Радиоволны различных частот по-разному распространяются в пределах Земли и в космическом пространстве и в связи с этим находят различное применение в радиосвязи и в научных исследованиях. С учётом особенностей распространения, генерации весь диапазон радиоволн принято делить по длине волны (или частоте) условно на двенадцать диапазонов. Деление радиоволн на диапазоны в радиосвязи установлено международным регламентом радиосвязи. Каждый диапазон соответствует полосе частот от 0,3*10 N до 3*10 N , где N номер диапазона. В заданном диапазоне частот N можно расположить лишь конечное число не мешающих друг другу радиостанций. Это число, называемое канальной емкостью, определяется как:

m=(3*10 N - 0.3*10 N)/Δf

Где Δf - полоса частот радиосигнала.

Пусть ширина полосы частот аналогового телевизионного сигнала (TV) равна 8 МГц, с учетом защитных промежутков примем Δf=10 МГц, тогда в метровом диапазоне (N=8) число TV каналов будет 27. При тех же условиях в дециметровом диапазоне число каналов возрастет до 270. Это и является одной из главных причин стремления осваивать все более высокие частоты. Примеры деления наиболее используемых диапазонов и области их использования приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Деление радиоволн на диапазоны

Охарактеризуем кратко границы диапазонов длин волн (частот) в спектре электромагнитных волн в порядке возрастания частоты излучения, а также укажем основные источники излучения в соответствующем диапазоне.

Волны звуковых частот возникают в диапазоне частот от 0 до 2*10 4 Гц (λ = 1,5*10 4 ÷ ∞ м). Источником волн звуковых частот является переменный ток соответствующей частоты. Учитывая, что интенсивность излучения электромагнитных волн пропорциональна четвертой степени частоты, излучением таких, сравнительно малых, частот можно пренебречь. Именно по этой причине часто можно пренебречь излучением линии передачи переменного тока с частотой 50 Гц.

Радиоволны занимают диапазон частот 2*10 4 - 10 9 Гц (λ = 0,3 - 1,5*10 4 м). Источником радиоволн, так же как и волн звуковых частот, является переменный ток. Однако большая частота радиоволн по сравнению с волнами звуковых частот приводит к заметному излучению радиоволн в окружающее пространство. Это позволяет использовать их для передачи информации на значительное расстояние (радиовещание, телевидение (TV)), радиолокация, радионавигация, системы радиоуправления, радиорелейные линии связи (РРЛ), сотовые системы связи, системы профессинальной подвижной связи транкинговые системы, системы подвижной спутниковой связи, системы беспроводной телефонной связи (радиоудлинители) и др.

Сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение, или микроволновое излучение, возникает в диапазоне частот 10 9 - 3*10 n Гц (λ = 1 мм - 0,3 м). Источник СВЧ-излучения изменение направления спина валентного электрона атома или скорости вращения молекул вещества. Учитывая прозрачность атмосферы в этом диапазоне, СВЧ-излучение используют для космической связи. Кроме того, это излучение используют в бытовых микроволновых СВЧ-печах.

Инфракрасное (ИК) излучение занимает частотный диапазон 3*10 11 - 3,85*10 14 Гц (λ = 780 нм - 1 мм). ИК-излучение было открыто в 1800 г. английским астрономом Уильямом Гершелем. Изучая повышение температуры термометра, нагреваемого видимым светом, Гершель обнаружил наибольшее нагревание термометра вне области видимого света (за красной областью). Невидимое излучение, учитывая его место в спектре, было названо инфракрасным.

Источником инфракрасного излучения являются колебание и вращение молекул вещества, поэтому ИК электромагнитные волны излучают нагретые тела, молекулы которых движутся особенно интенсивно. Часто ИК-излучение называют тепловым. Около 50% энергии Солнца излучается в инфракрасном диапазоне. Максимальная интенсивность излучения человеческого тела приходится на длину волны 10 мкм. Зависимость интенсивности ИК-излучения от температуры позволяет измерять температуру различных объектов, что используется в приборах ночного видения, а также при обнаружении инородных образований в медицине. Дистанционное управление телевизором и видеомагнитофоном осуществляется с помощью ИК-излучения.

Этот диапазон используется для передачи информации по оптическим кварцевым волокнам. Оценим, как и для радиоволн, ширину оптического диапазона.

Пусть оптический диапазон изменяется от λ1 = 1200 нм до λ2=1620 нм. Зная величину скорости света в вакууме с = 2,997*10 8 м/с, (округленно 3*10 8 м/с) из формулы f=c/λ , для λ1 и λ2 получим соответственно f1 = 250 ТГц и f2 = 185 ТГц. Следовательно, интервал между частотами ΔF = f1 - f2 = 65 ТГц. Для сравнения: весь диапазон частот от звукового диапазона до верхней частоты диапазона СВЧ составляет только 30 ГГц, а ультра СВЧ 300 ГГц, т.е. в 2000 - 200 раз меньше оптического.

Видимый свет - единственный диапазон электромагнитных волн, воспринимаемый человеческим глазом. Световые волны занимают достаточно узкий диапазон: 380-780 нм (λ = 3,85*10 14 - 7,89*10 14 Гц).

Источником видимого света являются валентные электроны в атомах и молекулах, изменяющие свое положение в пространстве, а также свободные заряды, движущиеся ускоренно. Эта часть спектра дает человеку максимальную информацию об окружающем мире. По своим физическим свойствам она аналогична другим диапазонам спектра, являясь лишь малой частью спектра электромагнитных волн. Максимум чувствительности человеческого глаза приходится на длину волны λ= 560 нм. На эту длину волны приходится также максимум интенсивности излучения Солнца и одновременно максимум прозрачности атмосферы Земли.

Впервые искусственный источник света получил русский ученый А.Н. Лодыгин в 1872 году, пропуская электрический ток через угольный стержень, помещенный в замкнутый сосуд, из которого был откачан воздух, а в 1879 году американский изобретатель Т.А. Эдисон создал достаточно долговечную и удобную конструкцию лампы накаливания.

Прозрачность вещества для гамма-лучей, в отличие от видимого света, зависит не от химической формы и агрегатного состояния вещества, а в основном от заряда ядер, входящих в состав вещества, и от энергии гамма-квантов. Поэтому поглощающую способность слоя вещества для гамма-квантов в первом приближении можно охарактеризовать его поверхностной плотностью (в г/см²). Зеркал и линз для γ-лучей не существует.

Резкой нижней границы для гамма-излучения не существует, однако обычно считается, что гамма-кванты излучаются ядром, а рентгеновские кванты - электронной оболочкой атома (это лишь терминологическое различие, не затрагивающее физических свойств излучения).

Рентгеновское излучение

• от 0,1 нм = 1 Å (12 400 эВ) до 0,01 нм = 0,1 Å (124 000 эВ) - жёсткое рентгеновское излучение . Источники: некоторые ядерные реакции , электронно-лучевые трубки .
• от 10 нм (124 эВ) до 0,1 нм = 1 Å (12 400 эВ) - мягкое рентгеновское излучение . Источники: электронно-лучевые трубки, тепловое излучение плазмы.

Рентгеновские кванты излучаются в основном при переходах электронов в электронной оболочке тяжёлых атомов на низколежащие орбиты. Вакансии на низколежащих орбитах создаются обычно электронным ударом. Рентгеновское излучение, созданное таким образом, имеет линейчатый спектр с частотами, характерными для данного атома (см. характеристическое излучение); это позволяет, в частности, исследовать состав веществ (рентгено-флюоресцентный анализ). Тепловое , тормозное и синхротронное рентгеновское излучение имеет непрерывный спектр.

В рентгеновских лучах наблюдается дифракция на кристаллических решётках, поскольку длины электромагнитных волн на этих частотах близки к периодам кристаллических решёток. На этом основан метод рентгено-дифракционного анализа.

Ультрафиолетовое излучение

Диапазон: От 400 нм (3,10 эВ) до 10 нм (124 эВ)

Оптическое излучение

Излучение оптического диапазона (видимый свет и ближнее инфракрасное излучение) свободно проходит сквозь атмосферу, может быть легко отражено и преломлено в оптических системах. Источники: тепловое излучение (в том числе Солнца), флюоресценция, химические реакции, светодиоды.

• от 30 ГГц до 300 ГГц - микроволны .
• от 3 ГГц до 30 ГГц - сантиметровые волны (СВЧ) .
• от 300 МГц до 3 ГГц - дециметровые волны .
• от 30 МГц до 300 МГц - метровые волны .
• от 3 МГц до 30 МГц - короткие волны .
• от 300 кГц до 3 МГц - средние волны .
• от 30 кГц до 300 кГц - длинные волны .
• от 3 кГц до 30 кГц - сверхдлинные (мириаметровые) волны.

В отличие от оптического диапазона, исследование спектра в радиодиапазоне проводится не физическим разделением волн, а методами обработки сигналов .

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Волновой диапазон" в других словарях:

ВОЛНОВОЙ ДИАПАЗОН судового радиооборудования - спектр частот радиоволн используемых в установках и приборах судовой радиосвязи, радионавигации, радиолокации. Практически Волновой Диапазон охватывает частоты от 10 кГц до 40 ГГц (длина волны от 30 км до 0,75 см). Волны различной длины имеют… … Морской энциклопедический справочник

Это статья о космической обсерватории. См. также ISO (значения). Infrared Space Observatory (ISO) Организация: ЕКА Волновой диапазон: 2,5 200 мкм NSSDC ID: 1995 062A Местонахождение: На орбите Тип орбиты: Геоцентрическая орбита … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Квант (значения). Модуль космической станции МИР КВАНТ … Википедия

- (High Energy Astronomy Observatory) HEAO2/Обсерватория им. Эйнштейна Организация … Википедия

Это статья о космической обсерватории. См. также FUSE. Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) Предстартовая подготовка: FUSE в « … Википедия