Was ist UHF? Sie haben es vielleicht schon einmal gehört und sich gefragt, was es ist.
Ultrahochfrequenz (UHF) ist die ITU-Bezeichnung für Radiofrequenzen im Bereich zwischen 300 MHz und 3 GHz, auch als Dezimeterband bekannt, da die Wellenlängen zwischen einem und zehn Dezimetern liegen. Funkwellen mit Frequenzen oberhalb des UHF-Bandes fallen in den SHF- (Super-High-Frequency) oder Mikrowellen-Frequenzbereich. Niedrigere Frequenzsignale fallen in die VHF- (sehr hohe Frequenz) oder niedrigeren Bänder. UHF-Funkwellen breiten sich hauptsächlich durch Sichtverbindung aus; Sie werden durch Hügel und große Gebäude blockiert, obwohl die Übertragung durch Gebäudewände hoch genug für den Empfang in Innenräumen ist. Sie werden für Fernsehübertragungen, schnurlose Telefone, Walkie-Talkies, persönliche Funkdienste, Satellitenkommunikation, Mobiltelefone und zahlreiche andere Anwendungen verwendet. Das IEEE definiert das UHF-Radarband als Frequenzen zwischen 300 MHz und 1 GHz. Zwei weitere IEEE-Radarbänder überlappen das ITU-UHF-Band: das L-Band zwischen 1 und 2 GHz und das S-Band zwischen 2 und 4 GHz.
In diesem Artikel werde ich erklären, was uhf ist, wie es funktioniert und einige seiner Anwendungen. Also lasst uns anfangen!
Ausbreitungseigenschaften von UHF-Funkwellen
Ausbreitungseigenschaften beziehen sich auf die Art und Weise, wie sich Funkwellen durch die Luft ausbreiten und mit der Umgebung interagieren. Das Verständnis dieser Eigenschaften ist für die Konstruktion und den Betrieb von entscheidender Bedeutung kabellos Kommunikationssysteme effektiv.
Wie breiten sich UHF-Wellen aus?
UHF-Wellen breiten sich wie alle Radiowellen mit Lichtgeschwindigkeit durch die Luft aus. Im Gegensatz zu niederfrequenten HF-Wellen werden UHF-Wellen jedoch nicht von der Ionosphäre reflektiert und sind daher auf die Sichtlinienkommunikation beschränkt. Das bedeutet, dass sich UHF-Wellen nur in gerader Linie ausbreiten können und von Hindernissen wie Gebäuden, Hügeln und Bäumen blockiert werden.
Leistungs- und Volumeneigenschaften
UHF-Wellen haben im Vergleich zu Wellen mit niedrigerer Frequenz eine geringe Leistung und Lautstärke. Dies bedeutet, dass UHF-Signale Hindernisse weniger durchdringen können und anfälliger für Störungen durch andere drahtlose Geräte sind, die im selben Frequenzband arbeiten.
Kanal-Sweep- und Frequenzeigenschaften
UHF-Wellen haben einen kleinen Kanal-Sweep und Frequenzeigenschaften. Dies bedeutet, dass UHF-Kanäle schmal sind und nur eine geringe Bandbreite unterstützen können. Folglich werden drahtlose UHF-Kommunikationssysteme typischerweise für persönliche und gemeinsam nutzbare Kommunikationen verwendet, wie zum Beispiel Walkie-Talkies, drahtlose Mikrofone und Fernbedienungsgeräte.
Antennen
Antennen sind Geräte, die das Senden und Empfangen von Signalen ermöglichen. Sie werden verwendet, um Signale über große Entfernungen, durch Gebäude und um Hindernisse herum zu übertragen. Antennen funktionieren, indem sie elektrische Signale in elektromagnetische Wellen umwandeln und umgekehrt. Die Signale werden durch die Luft übertragen und die Antenne empfängt oder sendet sie.
Arten von Antennen
Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Antennen erhältlich, und jede ist für einen bestimmten Zweck konzipiert. Einige der gängigen Antennentypen sind:
- Omnidirektionale Antennen: Diese Antennen senden und empfangen Signale in alle Richtungen. Sie werden üblicherweise zur Übertragung von Fernseh- und Radiosignalen verwendet.
- Richtantennen: Diese Antennen senden und empfangen Signale in eine bestimmte Richtung. Sie werden häufig für die mobile Kommunikation und in Umgebungen verwendet, in denen ein starkes Signal erforderlich ist.
- Dipolantennen: Diese Antennen sind einfach und leicht einzurichten. Sie sind häufig in kleinen wissenschaftlichen Einrichtungen zu finden und werden zum Senden und Empfangen von Signalen über kurze Entfernungen verwendet.
- Parabolantennen: Diese Antennen verwenden einen parabolischen Reflektor, um die Verstärkung der Antenne zu erhöhen. Sie werden häufig für die Satellitenkommunikation und in Umgebungen verwendet, in denen ein starkes Signal erforderlich ist.
UHF- vs. VHF-Antennen
Die Wahl zwischen UHF- und VHF-Antennen hängt von der Frequenz des Signals und der erforderlichen Reichweite ab. UHF-Antennen haben eine kürzere Wellenlänge und sind besser geeignet, um Signale über kürzere Entfernungen zu übertragen. UKW-Antennen haben eine längere Wellenlänge und sind besser geeignet, um Signale über größere Entfernungen zu übertragen.
Faktoren, die die Antennenleistung beeinflussen
Mehrere Faktoren können die Leistung einer Antenne beeinflussen, darunter:
- Die Höhe der Antenne: Eine höhere Antenne ermöglicht einen besseren Signalempfang und -übertragung.
- Der Winkel der Antenne: Der Winkel der Antenne kann die Wahrscheinlichkeit von Interferenzen und die Qualität des Signals beeinflussen.
- Die Empfindlichkeit der Antenne: Eine empfindlichere Antenne ermöglicht einen besseren Signalempfang.
- Die Stärke des Signals: Ein stärkeres Signal ermöglicht eine bessere Signalübertragung.
- Die Sichtverbindung: Die Antenne benötigt eine freie Sichtlinie zum Sende- oder Empfangsturm.
- Die Einstellung: Die Antenne muss an der richtigen Stelle aufgestellt werden, um eine klare Signalübertragung und -empfang zu ermöglichen.
- Der Wassergehalt in der Luft: Wasser kann das Signal stören und die Signalqualität verringern.
Antennengewinn und dB
Der Antennengewinn ist ein Maß für die Erhöhung der Signalstärke, die die Antenne liefert. Sie wird in Dezibel (dB) gemessen. Eine Antenne mit höherem Gewinn liefert ein besseres Signal als eine Antenne mit geringerem Gewinn.
Simplex- und Duplex-Modus
Der Simplex-Modus ist ein Kommunikationsmodus, bei dem das Signal auf derselben Frequenz gesendet und empfangen wird. Der Duplexmodus ist ein Kommunikationsmodus, bei dem das Signal auf unterschiedlichen Frequenzen gesendet und empfangen wird.
Repeater-Antennen
Repeater-Antennen werden verwendet, um die Reichweite eines Signals zu erweitern. Sie empfangen ein schwaches Signal und senden es mit höherer Leistung weiter, um die Reichweite des Signals zu vergrößern.
Anwendungen
UHF ist aufgrund seiner Vorteile gegenüber VHF in verschiedenen Kommunikationsanwendungen weit verbreitet. Einige der wichtigsten Anwendungen von UHF in der Kommunikation sind:
- Öffentliche Sicherheit: UHF wird für die öffentliche Sicherheitskommunikation verwendet, einschließlich Polizei, Feuerwehr und Rettungsdiensten. UHF ermöglicht eine Kommunikation über kurze Entfernungen, was ideal für städtische Gebiete ist, in denen Gebäude Signale behindern können. Bündelfunksysteme werden häufig verwendet, um es mehreren Agenturen zu ermöglichen, dieselben Frequenzkanäle gemeinsam zu nutzen.
- Mobiltelefone: UHF-Frequenzen werden in Mobiltelefonen verwendet, einschließlich GSM- und UMTS-Netzen. Diese Netze ermöglichen die Sprach- und Datenübertragung sowie zusätzliche Dienste wie SMS und Internetzugang.
- Drahtlose Netzwerke: UHF wird in drahtlosen Netzwerken verwendet, einschließlich Wi-Fi und Bluetooth. Diese Netzwerke ermöglichen die Verbindung von Geräten ohne die Notwendigkeit von Kabeln oder Kabeln.
- Satellitenkommunikation: UHF wird für die Satellitenkommunikation verwendet, einschließlich GPS und Satellitentelefone. Diese Geräte ermöglichen die Kommunikation in abgelegenen Gebieten, in denen herkömmliche Kommunikationsmethoden möglicherweise nicht verfügbar sind.
Rundfunk
UHF wird auch im Rundfunk, einschließlich Fernsehen und Radio, verwendet. Einige der wichtigsten Anwendungen von UHF im Rundfunk sind:
- Fernsehen: UHF wird für die digitale Fernsehübertragung verwendet, was eine höhere Qualität und mehr Kanäle als die analoge Übertragung ermöglicht. UHF wird auch für die Übertragung von hochauflösendem Fernsehen (HDTV) verwendet.
- Funk: UHF wird für den Amateurfunk, auch Amateurfunk genannt, verwendet. Dies ermöglicht die Kommunikation zwischen Funkamateuren über UHF-Frequenzen. UHF wird auch für schnurlose Telefone und DECT-Telefone (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) verwendet.
Militär und Regierung
UHF wird vom Militär und der Regierung für verschiedene Zwecke verwendet, darunter:
- Landgestützte Kommunikation: UHF wird für die landgestützte Kommunikation verwendet, einschließlich der Kommunikation zwischen Militärstützpunkten und Regierungsbehörden.
- Radar und Verfolgung: UHF wird in Radar- und Verfolgungssystemen, einschließlich Stealth-Technologie, verwendet.
- Satellitenkommunikation: UHF wird für die Satellitenkommunikation von Militär und Regierung verwendet.
Weitere Anwendungen
UHF hat viele andere Anwendungen, darunter:
- Persönliche Funkgeräte: UHF wird in persönlichen Funkgeräten verwendet, einschließlich Walkie-Talkies und Funkgeräten. Diese Geräte werden häufig bei Outdoor-Aktivitäten wie Camping und Wandern eingesetzt.
- Computergeräte: UHF wird in Computergeräten verwendet, einschließlich RFID-Tags (Radio Frequency Identification) und NFC-Geräten (Near Field Communication).
- Antennen: UHF-Antennen dienen zum Senden und Empfangen von UHF-Signalen. Diese Antennen sind in verschiedenen Größen und Typen erhältlich, einschließlich tragbarer und Basisstationsantennen.
- Frequenzneuzuweisung: UHF-Frequenzen werden neu zugewiesen, um den Bedarf an zusätzlichem Spektrum für drahtlose Dienste zu decken. Dazu gehören die sinkende Nachfrage nach UHF-Rundfunkfrequenzen und die optimierte Nutzung von UHF für drahtlose Breitbanddienste.
UHF und VHF: Wer nutzt sie?
Bevor wir uns damit befassen, wer UHF- und VHF-Frequenzen verwendet, wollen wir kurz verstehen, was sie sind. UHF steht für Ultra High Frequency und VHF steht für Very High Frequency. Der Hauptunterschied zwischen den beiden ist der Frequenzbereich, in dem sie arbeiten. UHF-Funkgeräte arbeiten im Bereich von 400-512 MHz, während VHF-Funkgeräte im Bereich von 136-174 MHz arbeiten. Der Frequenzbereich beeinflusst die Signalreichweite und Durchdringungsfähigkeit der Funkgeräte.
Wer nutzt UHF-Funkgeräte?
- Bauarbeiter: UHF-Funkgeräte werden häufig auf Baustellen eingesetzt, da sie Gebäude und Bauwerke durchdringen können. Sie eignen sich auch hervorragend für die Kommunikation in lauten Umgebungen.
- Branchen: UHF-Funkgeräte werden häufig in Branchen wie Fertigung, Transport und Logistik eingesetzt. Sie eignen sich perfekt für die Kommunikation in einem großen Bereich und sind so konzipiert, dass sie rauen Umgebungen standhalten.
- Öffentliche Dienste: UHF-Funkgeräte werden häufig von öffentlichen Diensten wie Polizei, Feuerwehr und Rettungsdiensten verwendet. Sie bieten ein höheres Maß an Sicherheit und Privatsphäre als UKW-Funkgeräte.
- Kommerzielle Dienste: UHF-Funkgeräte werden auch von kommerziellen Diensten wie Geschäften und Restaurants verwendet. Sie sind kompakt und leicht zu transportieren, wodurch sie sich perfekt für die Kommunikation auf kleinem Raum eignen.
Welches sollten Sie wählen?
Bei der Wahl zwischen UHF- und VHF-Funkgeräten sind einige Dinge zu beachten:
- Signalreichweite: UHF-Funkgeräte bieten eine kürzere Reichweite, aber eine bessere Durchdringungsfähigkeit, während VHF-Funkgeräte eine größere Reichweite bieten, aber möglicherweise Schwierigkeiten haben, Gebäude und Strukturen zu durchdringen.
- Batterielebensdauer: UHF-Funkgeräte benötigen normalerweise eine kleinere Batteriegröße und bieten eine längere Batterielebensdauer als UKW-Funkgeräte.
- Preis: UHF-Funkgeräte sind aufgrund ihres höheren Frequenzbereichs und ihrer Konstruktion normalerweise teurer als VHF-Funkgeräte.
- Spezifische Anforderungen: Abhängig von Ihren spezifischen Anforderungen stellen Sie möglicherweise fest, dass ein Radiotyp besser für Sie geeignet ist als der andere.
Letztendlich hängt die Wahl zwischen UHF- und VHF-Funkgeräten von der Art Ihrer Arbeit und den Umgebungen ab, in denen Sie arbeiten. Das Verständnis der Unterschiede zwischen den beiden kann Ihnen helfen, beim Kauf eines Funkgeräts eine fundierte Entscheidung zu treffen.
Auswahl zwischen VHF- und UHF-Frequenzen
- VHF-Frequenzen bieten eine größere Bandbreite, was bedeutet, dass sie mehr Daten auf einmal übertragen können.
- UKW-Frequenzen eignen sich besser für den Einsatz im Freien und Arbeiten über größere Entfernungen.
- UKW-Frequenzen sind weniger anfällig für Störungen durch andere Geräte.
- UKW-Funkgeräte bieten in der Regel Signale höherer Qualität und sind besser für die Arbeit in offenen Bereichen geeignet.
Zusammenfassung
Da haben Sie es also, uhf steht für Ultra High Frequency und wird für die Funkkommunikation verwendet. Es ist großartig für die persönliche und gemeinsame Kommunikation, aber nicht so gut für Signale mit großer Reichweite. Aber keine Sorge, dafür gibt es andere Frequenzen. Also, jetzt weißt du es!
Ich bin Joost Nusselder, der Gründer von Neaera und Content-Marketer, Papa, und liebe es, neues Equipment auszuprobieren, wobei die Gitarre das Herzstück meiner Leidenschaft ist, und zusammen mit meinem Team erstelle ich seit 2020 ausführliche Blogartikel um treuen Lesern mit Aufnahme- und Gitarrentipps zu helfen.
