UHF توضیح داد: UHF چیست و چگونه کار می کند؟

uhf چیست؟ شاید قبلاً آن را شنیده باشید و فکر کرده باشید که چیست.

فرکانس فوق العاده بالا (UHF) نام ITU است فرکانس های رادیویی در محدوده بین 300 مگاهرتز و 3 گیگاهرتز، همچنین به عنوان باند دسی متری شناخته می شود زیرا طول موج آن از یک تا ده دسی متر است. امواج رادیویی با فرکانس های بالاتر از باند UHF در محدوده فرکانس SHF (فرکانس فوق العاده بالا) یا مایکروویو قرار می گیرند. سیگنال‌های فرکانس پایین‌تر در باندهای VHF (فرکانس بسیار بالا) یا باندهای پایین‌تر قرار می‌گیرند. امواج رادیویی UHF عمدتاً از طریق خط دید منتشر می شوند. آنها توسط تپه ها و ساختمان های بزرگ مسدود شده اند، اگرچه انتقال از طریق دیوارهای ساختمان به اندازه کافی برای پذیرش در داخل ساختمان بالا است. آنها برای پخش تلویزیونی، تلفن های بی سیم، واکی تاکی، خدمات رادیویی شخصی ارتباطات ماهواره ای، تلفن های همراه و برنامه های متعدد دیگر استفاده می شوند. IEEE باند رادار UHF را فرکانس های بین 300 مگاهرتز تا 1 گیگاهرتز تعریف می کند. دو باند رادار دیگر IEEE روی باند ITU UHF همپوشانی دارند: باند L بین 1 تا 2 گیگاهرتز و باند S بین 2 تا 4 گیگاهرتز.

در این مقاله توضیح خواهم داد که uhf چیست، چگونه کار می کند و برخی از کاربردهای آن. بنابراین، بیایید شروع کنیم!

ویژگی های انتشار امواج رادیویی UHF

ویژگی های انتشار به نحوه حرکت امواج رادیویی در هوا و تعامل با محیط اشاره دارد. درک این ویژگی ها برای طراحی و بهره برداری ضروری است بي سيم سیستم های ارتباطی به طور موثر

امواج UHF چگونه سفر می کنند؟

امواج UHF مانند همه امواج رادیویی با سرعت نور در هوا حرکت می کنند. با این حال، برخلاف امواج HF با فرکانس پایین تر، امواج UHF توسط یونوسفر منعکس نمی شوند و بنابراین محدود به ارتباطات خط دید هستند. این بدان معنی است که امواج UHF فقط می توانند در یک خط مستقیم حرکت کنند و توسط موانعی مانند ساختمان ها، تپه ها و درختان مسدود می شوند.

ویژگی های قدرت و حجم

امواج UHF در مقایسه با امواج فرکانس پایین تر، قدرت و حجم کمی دارند. این بدان معنی است که سیگنال های UHF کمتر قادر به نفوذ به موانع هستند و بیشتر در معرض تداخل سایر دستگاه های بی سیم هستند که در همان باند فرکانسی کار می کنند.

ویژگی های رفت و برگشت کانال و فرکانس

امواج UHF اندکی ویژگی‌های جاروب کانال و فرکانس دارند. این بدان معنی است که کانال های UHF باریک هستند و فقط می توانند پهنای باند کمی را پشتیبانی کنند. در نتیجه، سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم UHF معمولاً برای ارتباطات شخصی و قابل اشتراک‌گذاری، مانند دستگاه‌های واکی تاکی، میکروفون‌های بی‌سیم و دستگاه‌های کنترل از راه دور استفاده می‌شوند.

آنتن

آنتن ها وسایلی هستند که امکان ارسال و دریافت سیگنال ها را فراهم می کنند. آنها برای انتقال سیگنال در فواصل طولانی، از طریق ساختمان ها و اطراف موانع استفاده می شوند. آنتن ها با تبدیل سیگنال های الکتریکی به امواج الکترومغناطیسی و بالعکس عمل می کنند. سیگنال ها از طریق هوا منتقل می شوند و آنتن آنها را دریافت یا ارسال می کند.

نوع آنتن

انواع مختلفی از آنتن ها در بازار موجود است و هر کدام برای هدف خاصی طراحی شده اند. برخی از انواع رایج آنتن عبارتند از:

• آنتن های همه جانبه: این آنتن ها سیگنال ها را در همه جهات ارسال و دریافت می کنند. آنها معمولا برای پخش سیگنال های تلویزیونی و رادیویی استفاده می شوند.

• آنتن های جهت دار: این آنتن ها سیگنال ها را در جهت خاصی ارسال و دریافت می کنند. آنها معمولاً برای ارتباطات سیار و در تنظیماتی که سیگنال قدرتمند مورد نیاز است استفاده می شود.

• آنتن های دوقطبی: این آنتن ها ساده هستند و به راحتی نصب می شوند. آنها معمولاً در مجموعه های علمی در مقیاس کوچک یافت می شوند و برای ارسال و دریافت سیگنال در فواصل کوتاه استفاده می شوند.

• آنتن های بشقاب: این آنتن ها از یک بازتابنده سهموی برای افزایش بهره آنتن استفاده می کنند. آنها معمولاً برای ارتباطات ماهواره ای و در تنظیماتی که سیگنال قدرتمند مورد نیاز است استفاده می شود.

آنتن های UHF در مقابل VHF

انتخاب بین آنتن های UHF و VHF به فرکانس سیگنال و برد مورد نیاز بستگی دارد. آنتن‌های UHF طول موج کوتاه‌تری دارند و برای انتقال سیگنال در فواصل کوتاه‌تر مناسب‌تر هستند. آنتن‌های VHF طول موج بیشتری دارند و برای انتقال سیگنال در فواصل طولانی‌تر مناسب‌تر هستند.

عوامل موثر بر عملکرد آنتن

عوامل متعددی می توانند بر عملکرد آنتن تأثیر بگذارند، از جمله:

• ارتفاع آنتن: آنتن بالاتر دریافت و انتقال سیگنال را بهتر می کند.

• زاویه آنتن: زاویه آنتن می تواند بر احتمال تداخل و کیفیت سیگنال تأثیر بگذارد.

• حساسیت آنتن: آنتن حساس تر، دریافت سیگنال بهتر را امکان پذیر می کند.

• قدرت سیگنال: سیگنال قوی تر انتقال سیگنال را بهتر می کند.

• خط دید: آنتن به یک خط دید واضح به برج فرستنده یا گیرنده نیاز دارد.

• تنظیمات: آنتن باید در محل مناسبی تنظیم شود تا امکان ارسال و دریافت واضح سیگنال فراهم شود.

• محتوای آب موجود در هوا: آب می تواند با سیگنال تداخل کند و کیفیت سیگنال را کاهش دهد.

افزایش آنتن و دسی بل

بهره آنتن اندازه گیری افزایش قدرت سیگنالی است که آنتن ارائه می دهد. در دسی بل (dB) اندازه گیری می شود. آنتن با بهره بالاتر سیگنال بهتری نسبت به آنتن با بهره کمتر ارائه می دهد.

حالت های Simplex و Duplex

حالت سیمپلکس یک حالت ارتباطی است که در آن سیگنال با همان فرکانس ارسال و دریافت می شود. حالت دوبلکس یک حالت ارتباطی است که در آن سیگنال در فرکانس های مختلف ارسال و دریافت می شود.

آنتن های تکرار کننده

از آنتن های تکرار کننده برای افزایش برد سیگنال استفاده می شود. آنها یک سیگنال ضعیف دریافت می کنند و آن را با قدرت بالاتر ارسال می کنند تا دامنه سیگنال را افزایش دهند.

اپلیکیشن‌ها

UHF به دلیل مزایایی که نسبت به VHF دارد، در کاربردهای مختلف ارتباطی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از کاربردهای اصلی UHF در ارتباطات عبارتند از:

• ایمنی عمومی: UHF برای ارتباطات ایمنی عمومی از جمله پلیس، آتش نشانی و خدمات فوریت های پزشکی استفاده می شود. UHF امکان ارتباط کوتاه برد را فراهم می کند، که برای مناطق شهری که ساختمان ها می توانند سیگنال ها را مسدود کنند ایده آل است. سیستم های رادیویی ترانک شده اغلب برای اجازه دادن به چندین آژانس برای اشتراک گذاری کانال های فرکانس یکسان استفاده می شوند.
• تلفن های همراه: فرکانس های UHF در تلفن های همراه از جمله شبکه های GSM و UMTS استفاده می شود. این شبکه ها امکان انتقال صدا و داده و همچنین خدمات اضافی مانند پیام های متنی و دسترسی به اینترنت را فراهم می کنند.
• شبکه های بی سیم: UHF در شبکه های بی سیم از جمله Wi-Fi و بلوتوث استفاده می شود. این شبکه ها امکان اتصال دستگاه ها را بدون نیاز به سیم یا کابل فراهم می کنند.
• ارتباط ماهواره ای: UHF برای ارتباطات ماهواره ای از جمله GPS و تلفن های ماهواره ای استفاده می شود. این دستگاه ها امکان برقراری ارتباط در مناطق دورافتاده را فراهم می کنند که ممکن است روش های ارتباطی سنتی در دسترس نباشد.

رادیو و تلویزیون

UHF همچنین در پخش از جمله تلویزیون و رادیو استفاده می شود. برخی از کاربردهای اصلی UHF در پخش عبارتند از:

• تلویزیون: از UHF برای پخش تلویزیون دیجیتال استفاده می شود که امکان کیفیت بالاتر و کانال های بیشتری را نسبت به پخش آنالوگ فراهم می کند. UHF همچنین برای پخش تلویزیون با کیفیت بالا (HDTV) استفاده می شود.
• رادیو: UHF برای رادیو آماتور استفاده می شود که به آن رادیو هم می گویند. این امکان برقراری ارتباط بین اپراتورهای رادیویی آماتور با استفاده از فرکانس های UHF را فراهم می کند. UHF همچنین برای تلفن های بی سیم و تلفن های DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) استفاده می شود.

نظامی و دولتی

UHF توسط ارتش و دولت برای اهداف مختلف استفاده می شود، از جمله:

• ارتباطات زمینی: UHF برای ارتباطات زمینی از جمله ارتباط بین پایگاه های نظامی و سازمان های دولتی استفاده می شود.
• رادار و ردیابی: UHF در رادارها و سیستم های ردیابی از جمله فناوری رادارگریز استفاده می شود.
• ارتباطات ماهواره ای: UHF برای ارتباطات ماهواره ای توسط ارتش و دولت استفاده می شود.

برنامه های کاربردی دیگر

UHF کاربردهای زیادی دارد، از جمله:

• رادیوهای شخصی: UHF در رادیوهای شخصی از جمله رادیوهای واکی تاکی و رادیوهای دو طرفه استفاده می شود. این دستگاه ها اغلب در فعالیت های خارج از منزل مانند کمپینگ و پیاده روی استفاده می شوند.
• دستگاه های محاسباتی: UHF در دستگاه های محاسباتی از جمله برچسب های RFID (شناسایی فرکانس رادیویی) و دستگاه های NFC (ارتباطات میدان نزدیک) استفاده می شود.
• آنتن ها: آنتن های UHF برای ارسال و دریافت سیگنال های UHF استفاده می شوند. این آنتن ها در اندازه ها و انواع مختلفی از جمله آنتن های قابل حمل و ایستگاه پایه موجود می باشند.
• تخصیص مجدد طیف: فرکانس های UHF در حال تخصیص مجدد هستند تا تقاضا برای طیف اضافی برای خدمات بی سیم برآورده شود. این شامل کاهش تقاضا برای فرکانس های پخش UHF و استفاده بهینه از UHF برای خدمات پهنای باند بی سیم است.

UHF و VHF: چه کسی از آنها استفاده می کند؟

قبل از اینکه بدانیم چه کسی از فرکانس‌های UHF و VHF استفاده می‌کند، بیایید درک سریعی از چیستی آنها داشته باشیم. UHF مخفف Ultra High Frequency و VHF مخفف Very High Frequency است. تفاوت اصلی این دو در محدوده فرکانسی است که در آن کار می کنند. رادیوهای UHF در محدوده 400-512 مگاهرتز کار می کنند، در حالی که رادیوهای VHF در محدوده 136-174 مگاهرتز کار می کنند. محدوده فرکانس بر دامنه سیگنال و توانایی نفوذ رادیوها تأثیر می گذارد.

چه کسی از رادیوهای UHF استفاده می کند؟

• کارگران ساختمانی: رادیوهای UHF به دلیل قابلیت نفوذ در ساختمان ها و سازه ها معمولاً در کارگاه های ساختمانی استفاده می شوند. آنها همچنین برای برقراری ارتباط در محیط های پر سر و صدا عالی هستند.
• صنایع: رادیوهای UHF به طور گسترده در صنایعی مانند تولید، حمل و نقل و تدارکات مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای برقراری ارتباط در یک منطقه بزرگ عالی هستند و برای مقاومت در برابر محیط های خشن طراحی شده اند.
• خدمات عمومی: رادیوهای UHF معمولاً توسط خدمات عمومی مانند پلیس، آتش نشانی و خدمات فوریت های پزشکی استفاده می شود. آنها سطح بالاتری از امنیت و حریم خصوصی را نسبت به رادیوهای VHF ارائه می دهند.
• خدمات تجاری: رادیوهای UHF توسط خدمات تجاری مانند فروشگاه ها و رستوران ها نیز استفاده می شود. آنها جمع و جور هستند و به راحتی قابل حمل هستند و برای برقراری ارتباط در یک منطقه کوچک عالی هستند.

کدام یک را باید انتخاب کنید؟

وقتی صحبت از انتخاب بین رادیوهای UHF و VHF می شود، باید چند نکته را در نظر بگیرید:

• برد سیگنال: رادیوهای UHF برد کوتاه‌تری دارند اما قابلیت نفوذ بهتری دارند، در حالی که رادیوهای VHF برد بیشتری را ارائه می‌دهند اما ممکن است در نفوذ از ساختمان‌ها و سازه‌ها مشکل داشته باشند.
• عمر باتری: رادیوهای UHF معمولاً به اندازه باتری کوچکتری نیاز دارند و عمر باتری بیشتری نسبت به رادیوهای VHF دارند.
• قیمت: رادیوهای UHF به دلیل محدوده فرکانس و ساختار بالاتر معمولاً گرانتر از رادیوهای VHF هستند.
• نیازهای خاص: بسته به نیازهای خاص شما، ممکن است متوجه شوید که یک نوع رادیو برای شما مناسب تر از دیگری است.

در نهایت، انتخاب بین رادیوهای UHF و VHF به نوع کاری که انجام می‌دهید و محیطی که در آن کار می‌کنید بستگی دارد. درک تفاوت‌های بین این دو می‌تواند به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه در هنگام خرید رادیو کمک کند.

انتخاب بین فرکانس های VHF و UHF

• فرکانس‌های VHF پهنای باند وسیع‌تری را ارائه می‌کنند، به این معنی که می‌توانند داده‌های بیشتری را در یک زمان انتقال دهند.
• فرکانس‌های VHF برای استفاده در فضای باز و کار در فواصل طولانی‌تر مناسب‌تر هستند.
• فرکانس های VHF کمتر در معرض تداخل سایر دستگاه ها هستند.
• رادیوهای VHF معمولا سیگنال های با کیفیت بالاتری ارائه می دهند و برای کار در مناطق باز مناسب تر هستند.

نتیجه

بنابراین شما آن را دارید، uhf مخفف Ultra High Frequency است و برای ارتباطات رادیویی استفاده می شود. برای ارتباطات شخصی و مشترک عالی است، اما برای سیگنال های دوربرد چندان عالی نیست. اما نگران نباشید، فرکانس های دیگری برای آن وجود دارد. بنابراین، اکنون می دانید!

من Joost Nusselder، بنیانگذار Neaera و یک بازاریاب محتوا هستم، پدر، و عاشق امتحان کردن تجهیزات جدید با گیتار در قلب علاقه‌ام هستم، و همراه با تیمم، از سال 2020 در حال ایجاد مقالات عمیق در وبلاگ هستم. برای کمک به خوانندگان وفادار با نکات ضبط و گیتار.

من را در یوتیوب ببینید جایی که من همه این وسایل را امتحان می کنم:

اشتراک