Mis on uhf? Võib-olla olete seda varem kuulnud ja mõelnud, mis see on.
Ülikõrgsagedus (UHF) on ITU tähistus raadiosagedused vahemikus 300 MHz kuni 3 GHz, tuntud ka kui detsimeetririba, kuna lainepikkused on vahemikus üks kuni kümme detsimeetrit. Raadiolained, mille sagedused ületavad UHF-sagedusala, langevad SHF-i (ülikõrge sagedusega) või mikrolaine sagedusvahemikku. Madalama sagedusega signaalid langevad VHF-i (väga kõrge sagedusega) või madalamatesse sagedusaladesse. UHF-raadiolained levivad peamiselt vaatevälja kaudu; need on blokeeritud künkade ja suurte hoonetega, kuigi ülekanne läbi hooneseinte on siseruumides vastuvõtuks piisavalt kõrge. Neid kasutatakse telesaadete, juhtmeta telefonide, raadiosaatjate, isiklike raadioteenuste satelliitside, mobiiltelefonide ja paljude muude rakenduste jaoks. IEEE määratleb UHF-radari sagedusala sagedustena vahemikus 300 MHz kuni 1 GHz. Kaks muud IEEE radaririba kattuvad ITU UHF-sagedusalaga: L-riba vahemikus 1–2 GHz ja S-riba vahemikus 2–4 GHz.
Selles artiklis selgitan, mis on uhf, kuidas see toimib ja mõningaid selle kasutusalasid. Niisiis, alustame!
UHF raadiolainete levimisomadused
Levikuomadused viitavad sellele, kuidas raadiolained õhus levivad ja keskkonnaga suhtlevad. Nende omaduste mõistmine on projekteerimisel ja töötamisel hädavajalik traadita sidesüsteeme tõhusalt.
Kuidas UHF-lained reisivad?
UHF-lained, nagu kõik raadiolained, levivad läbi õhu valguse kiirusel. Kuid erinevalt madalama sagedusega HF-lainetest ei peegeldu UHF-lained ionosfääris ja seetõttu piirduvad nad ainult otsenähtamisega. See tähendab, et UHF-lained võivad liikuda ainult sirgjooneliselt ja neid blokeerivad sellised takistused nagu hooned, mäed ja puud.
Võimsuse ja helitugevuse omadused
UHF-lainetel on madala sagedusega lainetega võrreldes väike võimsus ja helitugevus. See tähendab, et UHF-signaalid on vähem võimelised läbima takistusi ja on vastuvõtlikumad teiste samas sagedusalas töötavate traadita seadmete häiretele.
Kanali pühkimis- ja sagedusomadused
UHF-lainetel on väikesed kanalite pühkimis- ja sagedusomadused. See tähendab, et UHF-kanalid on kitsad ja suudavad toetada vaid väikest ribalaiust. Seetõttu kasutatakse UHF traadita sidesüsteeme tavaliselt isiklikuks ja jagatavaks suhtluseks, nagu raadiosaatjad, juhtmeta mikrofonid ja kaugjuhtimisseadmed.
Antennid
Antennid on seadmed, mis võimaldavad signaalide edastamist ja vastuvõtmist. Neid kasutatakse signaalide edastamiseks pikkadel vahemaadel, läbi hoonete ja ümber takistuste. Antennid töötavad, muutes elektrilised signaalid elektromagnetlaineteks ja vastupidi. Signaalid edastatakse õhu kaudu ja antenn võtab need vastu või edastab.
Tüübid Antennid
Turul on saadaval erinevat tüüpi antenne ja igaüks neist on mõeldud konkreetseks otstarbeks. Mõned levinumad antennitüübid on:
- Omnidirectional antennid: need antennid edastavad ja võtavad vastu signaale igas suunas. Neid kasutatakse tavaliselt televisiooni- ja raadiosignaalide edastamiseks.
- Suunaantennid: need antennid edastavad ja võtavad vastu signaale kindlas suunas. Neid kasutatakse tavaliselt mobiilside jaoks ja seadetes, kus on vaja võimsat signaali.
- Dipoolantennid: need antennid on lihtsad ja hõlpsasti seadistatavad. Neid leidub tavaliselt väikesemahulistes teaduslikes seadistustes ja neid kasutatakse signaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks lühikestel vahemaadel.
- Nõuantennid: need antennid kasutavad antenni võimenduse suurendamiseks paraboolset reflektorit. Neid kasutatakse tavaliselt satelliitside jaoks ja seadetes, kus on vaja võimsat signaali.
UHF vs VHF antennid
Valik UHF- ja VHF-antennide vahel sõltub signaali sagedusest ja vajalikust levialast. UHF-antennidel on lühem lainepikkus ja need sobivad paremini signaalide edastamiseks lühematel vahemaadel. VHF-antennid on pikema lainepikkusega ja sobivad paremini signaalide edastamiseks pikema vahemaa tagant.
Antenni jõudlust mõjutavad tegurid
Antenni jõudlust võivad mõjutada mitmed tegurid, sealhulgas:
- Antenni kõrgus: kõrgem antenn võimaldab paremat signaali vastuvõttu ja edastamist.
- Antenni nurk: Antenni nurk võib mõjutada häirete võimalust ja signaali kvaliteeti.
- Antenni tundlikkus: Tundlikum antenn võimaldab paremat signaali vastuvõttu.
- Signaali võimsus: võimsam signaal võimaldab paremat signaali edastamist.
- Nähtavus: antenn vajab selget vaatevälja saate- või vastuvõtutornile.
- Seade: Antenn tuleb seadistada õigesse kohta, et võimaldada selget signaali edastamist ja vastuvõtmist.
- Veesisaldus õhus: vesi võib häirida signaali ja halvendada signaali kvaliteeti.
Antenni võimendus ja dB
Antenni võimendus on antenni signaali tugevuse suurenemise mõõt. Seda mõõdetakse detsibellides (dB). Suurema võimendusega antenn annab parema signaali kui väiksema võimendusega antenn.
Simpleks- ja dupleksrežiimid
Simpleksrežiim on suhtlusviis, kus signaali edastatakse ja võetakse vastu samal sagedusel. Dupleksrežiim on suhtlusviis, kus signaali edastatakse ja võetakse vastu erinevatel sagedustel.
Repiiteri antennid
Signaali ulatuse laiendamiseks kasutatakse kordusantenne. Nad võtavad vastu nõrga signaali ja edastavad selle uuesti suurema võimsusega, et laiendada signaali ulatust.
Rakendused
UHF-i kasutatakse laialdaselt erinevates siderakendustes tänu oma eelistele VHF-i ees. Mõned UHF-i peamised kasutusalad suhtluses on:
- Avalik ohutus: UHF-i kasutatakse avalikuks turvalisuseks, sealhulgas politsei-, tuletõrje- ja kiirabiteenusteks. UHF võimaldab lühimaa sidet, mis sobib ideaalselt linnapiirkondadesse, kus hooned võivad signaale takistada. Tihti kasutatakse magistraalraadiosüsteeme, et võimaldada mitmel agentuuril sama sageduskanalit jagada.
- Mobiiltelefonid: UHF-sagedusi kasutatakse mobiiltelefonides, sealhulgas GSM- ja UMTS-võrkudes. Need võrgud võimaldavad kõne- ja andmeedastust ning lisateenuseid, nagu tekstisõnumid ja Interneti-juurdepääs.
- Traadita võrgud: UHF-i kasutatakse traadita võrkudes, sealhulgas Wi-Fi ja Bluetooth. Need võrgud võimaldavad seadmeid ühendada ilma juhtmeid või kaableid kasutamata.
- Satelliitside: UHF-i kasutatakse satelliitside, sealhulgas GPS-i ja satelliittelefonide jaoks. Need seadmed võimaldavad suhelda kaugetes piirkondades, kus traditsioonilised sidemeetodid ei pruugi olla saadaval.
Rahvusringhääling
UHF-i kasutatakse ka ringhäälingus, sealhulgas televisioonis ja raadios. Mõned UHF-i peamised kasutusalad ringhäälingus on:
- Televisioon: UHF-i kasutatakse digitaaltelevisiooni edastamiseks, mis võimaldab paremat kvaliteeti ja rohkem kanaleid kui analoogedastus. UHF-i kasutatakse ka kõrglahutusega televisiooni (HDTV) edastamiseks.
- Raadio: UHF-i kasutatakse amatöörraadio jaoks, mida nimetatakse ka sinkraadioks. See võimaldab UHF-sagedusi kasutades suhelda amatöörraadiooperaatorite vahel. UHF-i kasutatakse ka juhtmeta telefonide ja DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) telefonide jaoks.
Sõjavägi ja valitsus
Sõjavägi ja valitsus kasutavad UHF-i erinevatel eesmärkidel, sealhulgas:
- Maismaa side: UHF-i kasutatakse maismaal suhtlemiseks, sealhulgas side sõjaväebaaside ja valitsusasutuste vahel.
- Radar ja jälgimine: UHF-i kasutatakse radarites ja jälgimissüsteemides, sealhulgas varjatud tehnoloogias.
- Satelliitside: UHF-i kasutavad sõjaväe ja valitsus satelliitsideks.
Teised rakendused
UHF-l on palju muid rakendusi, sealhulgas:
- Isiklikud raadiod: UHF-i kasutatakse isiklikes raadiotes, sealhulgas raadiosaatjates ja kahesuunalistes raadiotes. Neid seadmeid kasutatakse sageli välitegevustes, nagu telkimine ja matkamine.
- Arvutusseadmed: UHF-i kasutatakse arvutusseadmetes, sealhulgas RFID (raadiosagedustuvastus) ja NFC (lähiväljaside) seadmetes.
- Antennid: UHF-antenne kasutatakse UHF-signaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks. Need antennid on saadaval erineva suuruse ja tüüpi, sealhulgas kaasaskantavate ja tugijaamade antennid.
- Spektri ümberjaotamine: UHF-sagedusi jaotatakse ümber, et rahuldada nõudlust traadita teenuste täiendava spektri järele. See hõlmab nõudluse vähenemist UHF-levisageduste järele ja UHF-i optimeeritud kasutamist traadita lairibateenuste jaoks.
UHF ja VHF: kes neid kasutab?
Enne kui sukeldume sellesse, kes UHF- ja VHF-sagedusi kasutab, saame kiiresti aru, mis need on. UHF tähistab ülikõrget sagedust ja VHF väga kõrget sagedust. Peamine erinevus nende kahe vahel on sagedusvahemik, milles nad töötavad. UHF-raadiod töötavad vahemikus 400–512 MHz, VHF-raadiod aga vahemikus 136–174 MHz. Sagedusvahemik mõjutab raadioside signaali ulatust ja läbitungimisvõimet.
Kes kasutab UHF-raadiot?
- Ehitustöölised: UHF-raadioid kasutatakse tavaliselt ehitusplatsidel, kuna need suudavad tungida läbi hoonete ja rajatiste. Need sobivad suurepäraselt ka mürarikkas keskkonnas suhtlemiseks.
- Tööstusharud: UHF-raadioid kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu tootmine, transport ja logistika. Need sobivad suurepäraselt suurel alal suhtlemiseks ja on loodud taluma karmi keskkonda.
- Avalikud teenused: UHF-raadioid kasutavad tavaliselt avalikud teenused, nagu politsei, tuletõrje ja kiirabi. Need pakuvad kõrgemat turvalisuse ja privaatsuse taset kui VHF-raadiod.
- Kommertsteenused: UHF-raadioid kasutavad ka kommertsteenused, nagu kauplused ja restoranid. Need on kompaktsed ja hõlpsasti kaasaskantavad, mistõttu on need ideaalsed väikesel alal suhtlemiseks.
Millise neist valida?
UHF- ja VHF-raadio vahel valides tuleb arvestada mõne asjaga:
- Signaali ulatus: UHF-raadiod pakuvad lühemat leviulatust, kuid paremat läbitungimisvõimet, samas kui VHF-raadiod pakuvad pikemat leviulatust, kuid neil võib olla raskusi hoonetest ja ehitistest läbi tungimisega.
- Aku tööiga: UHF-raadiod nõuavad tavaliselt väiksemat patareid ja pakuvad pikemat aku kasutusaega kui VHF-raadiod.
- Hind: UHF-raadiod on oma suurema sagedusala ja ehituse tõttu tavaliselt kallimad kui VHF-raadiod.
- Erivajadused: sõltuvalt teie konkreetsetest vajadustest võite avastada, et üht tüüpi raadio sobib teile paremini kui teine.
Lõppkokkuvõttes sõltub valik UHF- ja VHF-raadio vahel teie tehtud töö tüübist ja töökeskkonnast. Nende kahe erinevuste mõistmine võib aidata teil raadio ostmisel teha teadliku otsuse.
VHF ja UHF sageduste vahel valimine
- VHF-sagedused pakuvad laiemat ribalaiust, mis tähendab, et nad saavad korraga edastada rohkem andmeid.
- VHF-sagedused sobivad paremini välitingimustes kasutamiseks ja pikemate vahemaadega töötamiseks.
- VHF-sagedused on vähem altid teiste seadmete häiretele.
- VHF-raadiod pakuvad tavaliselt kõrgema kvaliteediga signaale ja sobivad paremini avatud aladel töötamiseks.
Järeldus
Niisiis, uhf tähistab ülikõrget sagedust ja seda kasutatakse raadiosideks. See on suurepärane isiklikuks ja jagatud suhtluseks, kuid mitte nii hea kaugsignaalide jaoks. Kuid ärge muretsege, selleks on ka teised sagedused. Nii, nüüd sa tead!
Olen Joost Nusselder, Neaera asutaja ja sisuturundaja, isa ja armastan kitarriga uusi seadmeid proovida ning olen koos meeskonnaga loonud põhjalikke ajaveebiartikleid alates 2020. aastast. et aidata lojaalseid lugejaid salvestus- ja kitarrinõuannetega.
