UHF הסבר: מה זה UHF ואיך זה עובד?

מה זה uhf? אולי שמעתם את זה בעבר ותהיתם מה זה.

תדר גבוה במיוחד (UHF) הוא ייעוד ה-ITU עבור תדרי רדיו בטווח שבין 300 מגה-הרץ ל-3 GHz, המכונה גם פס הדצימטר שכן אורכי הגל נעים בין אחד לעשרה דצימטרים. גלי רדיו עם תדרים מעל פס ה-UHF נופלים לתחום תדרי SHF (תדר סופר-גבוה) או מיקרוגל. אותות בתדר נמוך יותר נופלים ל-VHF (תדר גבוה מאוד) או לרצועות נמוכות יותר. גלי רדיו UHF מתפשטים בעיקר באמצעות קו ראייה; הם חסומים על ידי גבעות ובניינים גדולים אם כי השידור דרך קירות הבניין גבוה מספיק עבור קליטה פנימית. הם משמשים לשידורי טלוויזיה, טלפונים אלחוטיים, מכשירי קשר, שירותי רדיו אישיים תקשורת לוויינית, טלפונים סלולריים ויישומים רבים אחרים. ה-IEEE מגדיר את פס מכ"ם UHF כתדרים בין 300 מגה-הרץ ל-1 גיגה-הרץ. שני פסי מכ"ם אחרים של IEEE חופפים את פס ITU UHF: פס L בין 1 ל-2 GHz ופס S בין 2 ל-4 GHz.

במאמר זה אסביר מה זה uhf, איך זה עובד וכמה מהשימושים שלו. אז בואו נתחיל!

מאפייני התפשטות של גלי רדיו UHF

מאפייני התפשטות מתייחסים לאופן שבו גלי רדיו עוברים באוויר ומתקשרים עם הסביבה. הבנת המאפיינים הללו חיונית לתכנון ולתפעול אלחוטי מערכות תקשורת בצורה יעילה.

כיצד נוסעים גלי UHF?

גלי UHF, כמו כל גלי הרדיו, נעים באוויר במהירות האור. עם זאת, בניגוד לגלי HF בתדר נמוך יותר, גלי UHF אינם משתקפים על ידי היונוספירה ולכן הם מוגבלים לתקשורת בקו ראייה. משמעות הדבר היא שגלי UHF יכולים לנוע רק בקו ישר והם חסומים על ידי מכשולים כגון בניינים, גבעות ועצים.

מאפייני כוח ונפח

לגלי UHF יש מעט כוח ונפח בהשוואה לגלים בתדר נמוך יותר. המשמעות היא שאותות UHF מסוגלים פחות לחדור למכשולים ורגישים יותר להפרעות ממכשירים אלחוטיים אחרים הפועלים באותו פס תדרים.

מאפייני סוויפ ותדר ערוץ

לגלי UHF יש מעט מאפייני תדר ותדרים. המשמעות היא שערוצים UHF צרים ויכולים לתמוך רק ברוחב פס קטן. כתוצאה מכך, מערכות תקשורת אלחוטיות UHF משמשות בדרך כלל לתקשורת אישית וניתנת לשיתוף, כגון מכשירי קשר, מיקרופונים אלחוטיים והתקני שלט רחוק.

אנטנות

אנטנות הן מכשירים המאפשרים שידור וקליטה של ​​אותות. הם משמשים לשאת אותות למרחקים ארוכים, דרך מבנים וסביב מכשולים. אנטנות פועלות על ידי המרת אותות חשמליים לגלים אלקטרומגנטיים ולהיפך. האותות מועברים באוויר, והאנטנה קולטת או משדרת אותם.

סוגים של אנטנות

ישנם סוגים שונים של אנטנות זמינות בשוק, וכל אחת מיועדת למטרה מסוימת. חלק מהסוגים הנפוצים של אנטנות הם:

• אנטנות כל-כיווניות: אנטנות אלו משדרות ומקבלות אותות לכל הכיוונים. הם משמשים בדרך כלל לשידור אותות טלוויזיה ורדיו.

• אנטנות כיווניות: אנטנות אלו משדרות ומקבלות אותות בכיוון מסוים. הם משמשים בדרך כלל לתקשורת ניידת ובהגדרות שבהן נדרש אות חזק.

• אנטנות דיפול: אנטנות אלו פשוטות וקלות להתקנה. הם נמצאים בדרך כלל במערכים מדעיים בקנה מידה קטן ומשמשים לשידור וקליטת אותות למרחקים קצרים.

• אנטנות צלחת: אנטנות אלו משתמשות ברפלקטור פרבולי כדי להגביר את הרווח של האנטנה. הם משמשים בדרך כלל לתקשורת לוויינית ובהגדרות שבהן נדרש אות חזק.

UHF לעומת אנטנות VHF

הבחירה בין אנטנות UHF ו-VHF תלויה בתדירות האות ובטווח הנדרש. לאנטנות UHF יש אורך גל קצר יותר והן מתאימות יותר לשאת אותות למרחקים קצרים יותר. לאנטנות VHF יש אורך גל ארוך יותר והן מתאימות יותר לשאת אותות למרחקים ארוכים יותר.

גורמים המשפיעים על ביצועי האנטנה

מספר גורמים יכולים להשפיע על הביצועים של אנטנה, כולל:

• גובה האנטנה: אנטנה גבוהה יותר תאפשר קליטה ושידור אות טובים יותר.

• זווית האנטנה: זווית האנטנה יכולה להשפיע על הסיכוי להפרעות ועל איכות האות.

• רגישות האנטנה: אנטנה רגישה יותר תאפשר קליטת אותות טובה יותר.

• עוצמת האות: אות חזק יותר יאפשר העברת אותות טובה יותר.

• קו הראייה: האנטנה צריכה קו ראייה ברור למגדל המשדר או הקולט.

• ההגדרה: יש להגדיר את האנטנה במיקום הנכון כדי לאפשר שידור וקליטת אותות ברורים.

• תכולת המים באוויר: מים יכולים להפריע לאות ולהפחית את איכות האות.

חיזוק אנטנה ו-dB

רווח אנטנה הוא מדד לעלייה בעוצמת האות שהאנטנה מספקת. הוא נמדד בדציבלים (dB). אנטנת רווח גבוה יותר תספק אות טוב יותר מאנטנת רווח נמוך יותר.

מצבי סימפלקס ודופלקס

מצב סימפלקס הוא מצב תקשורת שבו האות מועבר ומתקבל באותו תדר. מצב דופלקס הוא מצב תקשורת שבו האות מועבר ומתקבל בתדרים שונים.

אנטנות חוזרות

אנטנות חוזרות משמשות להרחבת טווח האות. הם מקבלים אות חלש ומשדרים אותו מחדש בעוצמה גבוהה יותר כדי להרחיב את טווח האות.

יישומים

UHF נמצא בשימוש נרחב ביישומי תקשורת שונים בשל יתרונותיו על פני VHF. חלק מהשימושים העיקריים של UHF בתקשורת הם:

• בטיחות הציבור: UHF משמש לתקשורת לבטיחות הציבור, כולל משטרה, כיבוי אש ושירותי רפואת חירום. UHF מאפשר תקשורת לטווח קצר, שהיא אידיאלית לאזורים עירוניים שבהם בניינים יכולים לחסום אותות. מערכות רדיו טרונקיות משמשות לעתים קרובות כדי לאפשר לסוכנויות מרובות לשתף את אותם ערוצי תדר.
• טלפונים ניידים: תדרי UHF משמשים בטלפונים סלולריים, כולל רשתות GSM ו-UMTS. רשתות אלו מאפשרות העברת קול ונתונים, כמו גם שירותים נוספים כגון הודעות טקסט וגישה לאינטרנט.
• רשתות אלחוטיות: UHF משמש ברשתות אלחוטיות, כולל Wi-Fi ו-Bluetooth. רשתות אלו מאפשרות לחבר מכשירים ללא צורך בכבלים או כבלים.
• תקשורת לוויינית: UHF משמש לתקשורת לוויינית, כולל GPS וטלפונים לווייניים. התקנים אלה מאפשרים תקשורת באזורים מרוחקים שבהם שיטות תקשורת מסורתיות לא יהיו זמינות.

שידור

UHF משמש גם בשידור, כולל טלוויזיה ורדיו. כמה מהשימושים העיקריים של UHF בשידור הם:

• טלוויזיה: UHF משמש לשידור טלוויזיה דיגיטלי, מה שמאפשר איכות גבוהה יותר ויותר ערוצים מאשר שידור אנלוגי. UHF משמש גם לשידור טלוויזיה בהבחנה גבוהה (HDTV).
• רדיו: UHF משמש לרדיו חובבים, המכונה גם רדיו שינקן. זה מאפשר תקשורת בין מפעילי רדיו חובבים המשתמשים בתדרי UHF. UHF משמש גם עבור טלפונים אלחוטיים וטלפונים DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications).

צבא וממשל

UHF משמש את הצבא והממשלה למטרות שונות, כולל:

• תקשורת יבשתית: UHF משמש לתקשורת יבשתית, כולל תקשורת בין בסיסי צבא וסוכנויות ממשלתיות.
• מכ"ם ומעקב: UHF משמש במכ"מים ובמערכות מעקב, כולל טכנולוגיית התגנבות.
• תקשורת לוויינית: UHF משמש לתקשורת לוויינית על ידי הצבא והממשלה.

יישומים אחרים

ל-UHF יש יישומים רבים אחרים, כולל:

• מכשירי רדיו אישיים: UHF משמש במכשירי רדיו אישיים, כולל מכשירי קשר ומכשירי רדיו דו-כיווניים. מכשירים אלה משמשים לעתים קרובות בפעילויות חוצות כגון קמפינג וטיולים.
• התקני מחשוב: UHF משמש בהתקני מחשוב, כולל תגי RFID (זיהוי תדר רדיו) והתקני NFC (תקשורת שדה קרובה).
• אנטנות: אנטנות UHF משמשות לשידור וקבלה של אותות UHF. אנטנות אלו זמינות בגדלים וסוגים שונים, כולל אנטנות ניידות ואנטנות תחנות בסיס.
• הקצאה מחדש של ספקטרום: תדרי UHF מוקצים מחדש על מנת למלא את הדרישה לספקטרום נוסף לשירותים אלחוטיים. זה כולל את הירידה בביקוש לתדרי שידור UHF ושימוש אופטימלי ב-UHF עבור שירותי פס רחב אלחוטיים.

UHF ו-VHF: מי משתמש בהם?

לפני שנצלול למי משתמש בתדרי UHF ו-VHF, בואו נבין מה הם. UHF מייצג Ultra High Frequency, ו-VHF מייצג Very High Frequency. ההבדל העיקרי בין השניים הוא טווח התדרים בו הם פועלים. מכשירי רדיו UHF פועלים בטווח של 400-512 מגה-הרץ, בעוד שמכשירי רדיו VHF פועלים בטווח של 136-174 מגה-הרץ. טווח התדרים משפיע על טווח האותות ויכולת החדירה של מכשירי הקשר.

מי משתמש במכשירי רדיו UHF?

• פועלי בניין: מכשירי רדיו UHF נמצאים בשימוש נפוץ באתרי בנייה בשל יכולתם לחדור דרך מבנים ומבנים. הם גם נהדרים לתקשורת בסביבות רועשות.
• תעשיות: מכשירי רדיו UHF נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות כמו ייצור, תחבורה ולוגיסטיקה. הם מושלמים לתקשורת בתוך שטח גדול ותוכננו לעמוד בסביבות קשות.
• שירותים ציבוריים: מכשירי רדיו UHF נמצאים בשימוש נפוץ על ידי שירותים ציבוריים כגון משטרה, כיבוי אש ושירותי רפואת חירום. הם מציעים רמה גבוהה יותר של אבטחה ופרטיות מאשר מכשירי רדיו VHF.
• שירותים מסחריים: מכשירי רדיו UHF משמשים גם שירותים מסחריים כמו חנויות ומסעדות. הם קומפקטיים וקלים לנשיאה, מה שהופך אותם למושלמים לתקשורת בתוך שטח קטן.

באיזה מהם כדאי לבחור?

כשמדובר בבחירה בין מכשירי רדיו UHF ו-VHF, יש כמה דברים שכדאי לקחת בחשבון:

• טווח אותות: מכשירי רדיו UHF מציעים טווח קצר יותר אך יכולת חדירה טובה יותר, בעוד שמכשירי רדיו VHF מציעים טווח ארוך יותר אך עשויים להתקשות לחדור דרך מבנים ומבנים.
• חיי סוללה: מכשירי רדיו UHF דורשים בדרך כלל סוללה קטנה יותר ומציעים חיי סוללה ארוכים יותר ממכשירי רדיו VHF.
• מחיר: מכשירי רדיו UHF בדרך כלל יקרים יותר ממכשירי רדיו VHF בשל טווח התדרים והמבנה הגבוהים שלהם.
• צרכים ספציפיים: בהתאם לצרכים הספציפיים שלך, אתה עשוי לגלות שסוג אחד של רדיו מתאים לך יותר מהשני.

בסופו של דבר, הבחירה בין מכשירי רדיו UHF ו-VHF תלויה בסוג העבודה שאתה עושה ובסביבות שבהן אתה עובד. הבנת ההבדלים בין השניים יכולה לעזור לך לקבל החלטה מושכלת בעת רכישת רדיו.

בחירה בין תדרי VHF ל-UHF

• תדרי VHF מציעים רוחב פס רחב יותר, כלומר הם יכולים להעביר יותר נתונים בבת אחת.
• תדרי VHF מתאימים יותר לשימוש חיצוני ולעבודה למרחקים ארוכים יותר.
• תדרי VHF פחות מועדים להפרעות ממכשירים אחרים.
• מכשירי רדיו VHF בדרך כלל מציעים אותות באיכות גבוהה יותר ומתאימים יותר לעבודה בשטחים פתוחים.

סיכום

אז הנה, uhf מייצג Ultra High Frequency והוא משמש לתקשורת רדיו. זה נהדר עבור תקשורת אישית ומשותפת, אבל לא כל כך נהדר עבור אותות לטווח ארוך. אבל אל דאגה, יש תדרים אחרים בשביל זה. אז, עכשיו אתה יודע!

אני יוסט נוסלדר, המייסד של Neaera ומשווק תוכן, אבא ואוהב לנסות ציוד חדש עם גיטרה בלב התשוקה שלי, ויחד עם הצוות שלי, אני יוצר מאמרי בלוג מעמיקים מאז 2020 לעזור לקוראים הנאמנים עם טיפים להקלטה וגיטרה.

בדוק אותי ביוטיוב שבו אני מנסה את כל הציוד הזה:

הירשם