Mikä on uhf? Olet ehkä kuullut sen aiemmin ja miettinyt, mikä se on.
Ultra High Frequency (UHF) on ITU:n nimitys radiotaajuudet 300 MHz:n ja 3:n välillä GHz, joka tunnetaan myös desimetrikaistana, koska aallonpituudet vaihtelevat yhdestä kymmeneen desimetriin. Radioaallot, joiden taajuudet ylittävät UHF-kaistan, kuuluvat SHF (super-high Frequency) tai mikroaaltouunin taajuusalueelle. Matalan taajuuden signaalit kuuluvat VHF (erittäin korkea taajuus) tai alemmille kaistoille. UHF-radioaallot etenevät pääasiassa näköetäisyydellä; kukkulat ja suuret rakennukset estävät ne, vaikka siirto rakennuksen seinien läpi on riittävän korkea sisätilojen vastaanottoon. Niitä käytetään televisiolähetyksissä, langattomissa puhelimissa, radiopuhelimissa, henkilökohtaisissa radiopalveluissa satelliittiviestinnässä, matkapuhelimissa ja lukuisissa muissa sovelluksissa. IEEE määrittelee UHF-tutkakaistan taajuuksiksi välillä 300 MHz ja 1 GHz. Kaksi muuta IEEE-tutkan kaistaa menevät päällekkäin ITU:n UHF-kaistan kanssa: L-kaista 1-2 GHz ja S-kaista 2-4 GHz.
Tässä artikkelissa selitän mitä uhf on, miten se toimii ja joitain sen käyttötapoja. Joten aloitetaan!
UHF-radioaaltojen leviämisominaisuudet
Levitysominaisuudet viittaavat tapaan, jolla radioaallot kulkevat ilmassa ja ovat vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa. Näiden ominaisuuksien ymmärtäminen on välttämätöntä suunnittelun ja käytön kannalta langaton viestintäjärjestelmiä tehokkaasti.
Kuinka UHF-aallot matkustavat?
UHF-aallot, kuten kaikki radioaallot, kulkevat ilmassa valon nopeudella. Toisin kuin matalataajuiset HF-aallot, UHF-aallot eivät kuitenkaan heijastu ionosfääristä, joten ne rajoittuvat näköyhteyteen. Tämä tarkoittaa, että UHF-aallot voivat kulkea vain suorassa linjassa ja esteet, kuten rakennukset, kukkulat ja puut, estävät ne.
Teho- ja tilavuusominaisuudet
UHF-aalloilla on vähän tehoa ja äänenvoimakkuutta verrattuna matalataajuisiin aaltoihin. Tämä tarkoittaa, että UHF-signaalit eivät pysty läpäisemään esteitä ja ovat alttiimpia muiden samalla taajuuskaistalla toimivien langattomien laitteiden häiriöille.
Kanavan pyyhkäisy- ja taajuusominaisuudet
UHF-aalloilla on vähän kanavan pyyhkäisy- ja taajuusominaisuuksia. Tämä tarkoittaa, että UHF-kanavat ovat kapeita ja voivat tukea vain vähän kaistanleveyttä. Tämän seurauksena langattomia UHF-viestintäjärjestelmiä käytetään tyypillisesti henkilökohtaiseen ja jaettavaan viestintään, kuten radiopuhelimet, langattomat mikrofonit ja kauko-ohjainlaitteet.
Antennit
Antennit ovat laitteita, jotka mahdollistavat signaalien lähettämisen ja vastaanoton. Niitä käytetään välittämään signaaleja pitkiä matkoja, rakennusten läpi ja esteiden ympärillä. Antennit toimivat muuntamalla sähköiset signaalit sähkömagneettisiksi aalloksi ja päinvastoin. Signaalit kuljetetaan ilmassa, ja antenni vastaanottaa tai lähettää ne.
Tyypit Antennit
Markkinoilla on erilaisia antenneja, ja jokainen on suunniteltu tiettyyn tarkoitukseen. Jotkut yleisimmistä antennityypeistä ovat:
- Omnisuuntaiset antennit: Nämä antennit lähettävät ja vastaanottavat signaaleja kaikkiin suuntiin. Niitä käytetään yleisesti televisio- ja radiosignaalien lähettämiseen.
- Suunta-antennit: Nämä antennit lähettävät ja vastaanottavat signaaleja tiettyyn suuntaan. Niitä käytetään yleisesti matkaviestintään ja tilanteissa, joissa tarvitaan voimakasta signaalia.
- Dipoliantennit: Nämä antennit ovat yksinkertaisia ja helppoja asentaa. Niitä löytyy yleisesti pienimuotoisista tieteellisistä laitteistoista, ja niitä käytetään signaalien lähettämiseen ja vastaanottamiseen lyhyillä etäisyyksillä.
- Lautasantennit: Nämä antennit käyttävät parabolista heijastinta lisäämään antennin vahvistusta. Niitä käytetään yleisesti satelliittiviestintään ja tilanteissa, joissa tarvitaan voimakasta signaalia.
UHF vs. VHF-antennit
Valinta UHF- ja VHF-antennien välillä riippuu signaalin taajuudesta ja tarvittavasta kantamasta. UHF-antenneilla on lyhyempi aallonpituus ja ne sopivat paremmin signaalien kuljettamiseen lyhyemmillä etäisyyksillä. VHF-antenneilla on pidempi aallonpituus ja ne soveltuvat paremmin signaalien siirtämiseen pitkiä matkoja.
Antennin suorituskykyyn vaikuttavat tekijät
Useat tekijät voivat vaikuttaa antennin suorituskykyyn, mukaan lukien:
- Antennin korkeus: Korkeampi antenni mahdollistaa paremman signaalin vastaanoton ja lähetyksen.
- Antennin kulma: Antennin kulma voi vaikuttaa häiriöiden mahdollisuuteen ja signaalin laatuun.
- Antennin herkkyys: Herkempi antenni mahdollistaa paremman signaalin vastaanoton.
- Signaalin teho: Tehokkaampi signaali mahdollistaa paremman signaalin siirron.
- Näkökenttä: Antenni tarvitsee selkeän näköyhteyden lähetys- tai vastaanottotorniin.
- Asetus: Antenni on asetettava oikeaan paikkaan, jotta signaalin lähetys ja vastaanotto on selkeää.
- Ilman vesipitoisuus: Vesi voi häiritä signaalia ja heikentää signaalin laatua.
Antennivahvistus ja dB
Antennivahvistus on antennin tuottaman signaalin voimakkuuden kasvun mitta. Se mitataan desibeleinä (dB). Suuremman vahvistuksen omaava antenni antaa paremman signaalin kuin pienemmän vahvistuksen antenni.
Simplex- ja Duplex-tilat
Simplex-tila on viestintätila, jossa signaali lähetetään ja vastaanotetaan samalla taajuudella. Duplex-tila on viestintätila, jossa signaali lähetetään ja vastaanotetaan eri taajuuksilla.
Toistimen antennit
Toistinantenneja käytetään laajentamaan signaalin kantamaa. He vastaanottavat heikon signaalin ja lähettävät sen uudelleen suuremmalla teholla laajentaakseen signaalin kantamaa.
Sovellukset
UHF:ää käytetään laajalti erilaisissa viestintäsovelluksissa sen etujen vuoksi VHF:ään verrattuna. Jotkut UHF:n tärkeimmistä käyttötavoista viestinnässä ovat:
- Yleinen turvallisuus: UHF:ää käytetään yleiseen turvallisuuteen liittyvään viestintään, mukaan lukien poliisi-, palo- ja ensiapupalvelut. UHF mahdollistaa lyhyen kantaman viestinnän, mikä on ihanteellinen kaupunkialueille, joissa rakennukset voivat estää signaalin. Runkoradiojärjestelmiä käytetään usein sallimaan useiden virastojen jakaa samat taajuuskanavat.
- Matkapuhelimet: UHF-taajuuksia käytetään matkapuhelimissa, mukaan lukien GSM- ja UMTS-verkot. Nämä verkot mahdollistavat puheen ja tiedonsiirron sekä lisäpalvelut, kuten tekstiviestit ja Internet-yhteyden.
- Langattomat verkot: UHF-verkkoa käytetään langattomissa verkoissa, mukaan lukien Wi-Fi ja Bluetooth. Nämä verkot mahdollistavat laitteiden liittämisen ilman johtoja tai kaapeleita.
- Satelliittiviestintä: UHF:ää käytetään satelliittiviestintään, mukaan lukien GPS ja satelliittipuhelimet. Nämä laitteet mahdollistavat viestinnän syrjäisillä alueilla, joilla perinteiset viestintämenetelmät eivät ehkä ole käytettävissä.
Broadcasting
UHF:ää käytetään myös lähetyksissä, mukaan lukien televisiossa ja radiossa. Jotkut UHF:n tärkeimmistä käyttötavoista lähetyksissä ovat:
- Televisio: UHF:ää käytetään digitaalisessa televisiolähetyksessä, mikä mahdollistaa korkeamman laadun ja enemmän kanavia kuin analogiset lähetykset. UHF:ää käytetään myös teräväpiirtotelevisiolähetyksiin (HDTV).
- Radio: UHF:a käytetään amatööriradiossa, jota kutsutaan myös kinkkuradioksi. Tämä mahdollistaa UHF-taajuuksia käyttävien radioamatöörioperaattoreiden välisen viestinnän. UHF:ää käytetään myös langattomissa puhelimissa ja DECT-puhelimissa (Digital Enhanced Cordless Telecommunications).
Armeija ja hallitus
Armeija ja hallitus käyttävät UHF:ää eri tarkoituksiin, mukaan lukien:
- Maaviestintä: UHF:ää käytetään maalla tapahtuvaan viestintään, mukaan lukien viestintä sotilastukikohtien ja valtion virastojen välillä.
- Tutka ja seuranta: UHF:ää käytetään tutoissa ja seurantajärjestelmissä, mukaan lukien varkaintekniikka.
- Satelliittiviestintä: Armeija ja hallitus käyttävät UHF-yhteyttä satelliittiviestintään.
Muut sovellukset
UHF:llä on monia muita sovelluksia, mukaan lukien:
- Henkilökohtaiset radiot: UHF:ää käytetään henkilökohtaisissa radioissa, mukaan lukien radiopuhelimet ja kaksisuuntaiset radiot. Näitä laitteita käytetään usein ulkoiluun, kuten retkeilyyn ja patikointiin.
- Tietokonelaitteet: UHF-tekniikkaa käytetään tietokonelaitteissa, mukaan lukien RFID (Radio Frequency Identification) -tunnisteet ja NFC (Near Field Communication) -laitteet.
- Antennit: UHF-antenneja käytetään UHF-signaalien lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Näitä antenneja on saatavana eri kokoisina ja tyypeinä, mukaan lukien kannettavat ja tukiasemaantennit.
- Taajuuksien uudelleenallokointi: UHF-taajuuksia jaetaan uudelleen langattomien palvelujen lisätaajuuksien kysynnän tyydyttämiseksi. Tähän sisältyy UHF-lähetystaajuuksien kysynnän lasku ja UHF:n optimoitu käyttö langattomissa laajakaistapalveluissa.
UHF ja VHF: kuka niitä käyttää?
Ennen kuin sukeltaamme siihen, kuka käyttää UHF- ja VHF-taajuuksia, ymmärrämme nopeasti, mitä ne ovat. UHF tarkoittaa Ultra High Frequency, ja VHF tarkoittaa Very High Frequency. Suurin ero näiden kahden välillä on taajuusalueella, jolla ne toimivat. UHF-radiot toimivat alueella 400-512 MHz, kun taas VHF-radiot 136-174 MHz. Taajuusalue vaikuttaa radioiden signaalialueeseen ja läpäisykykyyn.
Kuka käyttää UHF-radioita?
- Rakennustyöntekijät: UHF-radioita käytetään yleisesti rakennustyömailla, koska ne voivat tunkeutua rakennusten ja rakenteiden läpi. Ne sopivat myös erinomaisesti kommunikointiin meluisissa ympäristöissä.
- Teollisuus: UHF-radioita käytetään laajalti sellaisilla aloilla kuin valmistus, kuljetus ja logistiikka. Ne sopivat erinomaisesti viestimiseen suurella alueella ja ne on suunniteltu kestämään ankaria ympäristöjä.
- Julkiset palvelut: UHF-radioita käyttävät yleisesti julkiset palvelut, kuten poliisi, palokunta ja ensiapupalvelut. Ne tarjoavat korkeamman tason turvallisuutta ja yksityisyyttä kuin VHF-radiot.
- Kaupalliset palvelut: UHF-radioita käyttävät myös kaupalliset palvelut, kuten kaupat ja ravintolat. Ne ovat kompakteja ja helppoja kuljettaa mukana, joten ne sopivat erinomaisesti viestintään pienellä alueella.
Kumpi sinun pitäisi valita?
Kun valitset UHF- ja VHF-radioiden välillä, on otettava huomioon muutama seikka:
- Signaalin kantama: UHF-radiot tarjoavat lyhyemmän kantaman, mutta paremman läpäisykyvyn, kun taas VHF-radiot tarjoavat pidemmän kantaman, mutta niillä voi olla vaikeuksia tunkeutua rakennusten ja rakenteiden läpi.
- Akun kesto: UHF-radiot vaativat yleensä pienemmän akun koon ja tarjoavat pidemmän akun käyttöiän kuin VHF-radiot.
- Hinta: UHF-radiot ovat yleensä kalliimpia kuin VHF-radiot korkeamman taajuusalueensa ja rakenteensa vuoksi.
- Erityistarpeet: Erityistarpeistasi riippuen saatat huomata, että yksi radiotyyppi sopii sinulle paremmin kuin toinen.
Loppujen lopuksi valinta UHF- ja VHF-radioiden välillä riippuu tekemästäsi työstä ja työskentelyympäristöistä. Näiden kahden välisten erojen ymmärtäminen voi auttaa sinua tekemään tietoisen päätöksen radiota ostaessasi.
Valinta VHF- ja UHF-taajuuksien välillä
- VHF-taajuudet tarjoavat laajemman kaistanleveyden, mikä tarkoittaa, että ne voivat lähettää enemmän dataa kerralla.
- VHF-taajuudet sopivat paremmin ulkokäyttöön ja työskentelyyn pitkillä etäisyyksillä.
- VHF-taajuudet ovat vähemmän alttiita muiden laitteiden aiheuttamille häiriöille.
- VHF-radiot tarjoavat tyypillisesti laadukkaampia signaaleja ja sopivat paremmin työskentelyyn avoimilla alueilla.
Yhteenveto
Siinäpä se, uhf tarkoittaa Ultra High Frequency -taajuutta ja sitä käytetään radioviestintään. Se sopii erinomaisesti henkilökohtaiseen ja jaettuun viestintään, mutta ei niin hyvä pitkän kantaman signaaleihin. Mutta älä huoli, sillä on muita taajuuksia. Joten, nyt tiedät!
Olen Joost Nusselder, Neaeran perustaja ja sisältömarkkinoija, isä, ja rakastan uusien laitteiden kokeilemista kitaran kanssa intohimoni ytimessä, ja yhdessä tiimini kanssa olen luonut syvällisiä blogiartikkeleita vuodesta 2020 lähtien. auttamaan uskollisia lukijoita äänitys- ja kitaravinkeillä.
