Wyjaśnienie UHF: Co to jest UHF i jak działa?

Co to jest uhf? Być może już to słyszałeś i zastanawiałeś się, co to jest.

Ultra wysoka częstotliwość (UHF) to oznaczenie ITU częstotliwości radiowe w zakresie od 300 MHz do 3 GHz, znany również jako pasmo decymetrowe, ponieważ długości fal mieszczą się w zakresie od jednego do dziesięciu decymetrów. Fale radiowe o częstotliwościach powyżej pasma UHF wchodzą w zakres SHF (super-high frequency) lub zakres częstotliwości mikrofalowych. Sygnały o niższej częstotliwości mieszczą się w pasmach VHF (bardzo wysokiej częstotliwości) lub niższych. Fale radiowe UHF rozchodzą się głównie w linii wzroku; są blokowane przez wzgórza i duże budynki, chociaż transmisja przez ściany budynków jest wystarczająco wysoka do odbioru w pomieszczeniach. Wykorzystywane są do transmisji telewizyjnych, telefonów bezprzewodowych, krótkofalówek, osobistych usług radiowych, komunikacji satelitarnej, telefonów komórkowych i wielu innych zastosowań. IEEE definiuje pasmo radarowe UHF jako częstotliwości od 300 MHz do 1 GHz. Dwa inne pasma radarowe IEEE pokrywają się z pasmem UHF ITU: pasmo L między 1 a 2 GHz i pasmo S między 2 a 4 GHz.

W tym artykule wyjaśnię, czym jest uhf, jak działa i jakie są jego zastosowania. Więc zacznijmy!

Charakterystyka propagacji fal radiowych UHF

Charakterystyka propagacji odnosi się do sposobu, w jaki fale radiowe przemieszczają się w powietrzu i wchodzą w interakcję z otoczeniem. Zrozumienie tych cech jest niezbędne do projektowania i eksploatacji bezprzewodowy skutecznie systemy komunikacji.

Jak przemieszczają się fale UHF?

Fale UHF, podobnie jak wszystkie fale radiowe, rozchodzą się w powietrzu z prędkością światła. Jednak w przeciwieństwie do fal HF o niższej częstotliwości, fale UHF nie są odbijane przez jonosferę i dlatego ograniczają się do komunikacji w linii wzroku. Oznacza to, że fale UHF mogą przemieszczać się tylko w linii prostej i są blokowane przez przeszkody, takie jak budynki, wzgórza i drzewa.

Charakterystyka mocy i głośności

Fale UHF mają niewielką moc i głośność w porównaniu z falami o niższej częstotliwości. Oznacza to, że sygnały UHF mają mniejszą zdolność przenikania przez przeszkody i są bardziej podatne na zakłócenia ze strony innych urządzeń bezprzewodowych działających w tym samym paśmie częstotliwości.

Charakterystyka przemiatania i częstotliwości kanału

Fale UHF mają niewielkie przemiatanie kanału i charakterystykę częstotliwości. Oznacza to, że kanały UHF są wąskie i mogą obsługiwać tylko niewielką przepustowość. W rezultacie systemy komunikacji bezprzewodowej UHF są zwykle używane do komunikacji osobistej i współużytkowanej, takie jak krótkofalówki, mikrofony bezprzewodowe i urządzenia do zdalnego sterowania.

anteny

Anteny to urządzenia umożliwiające nadawanie i odbiór sygnałów. Służą do przenoszenia sygnałów na duże odległości, przez budynki i wokół przeszkód. Anteny działają na zasadzie przekształcania sygnałów elektrycznych w fale elektromagnetyczne i odwrotnie. Sygnały są przenoszone drogą powietrzną, a antena je odbiera lub nadaje.

Rodzaje anten

Na rynku dostępne są różne rodzaje anten, a każda z nich jest przeznaczona do określonego celu. Niektóre z popularnych typów anten to:

• Anteny dookólne: Te anteny nadają i odbierają sygnały we wszystkich kierunkach. Są powszechnie używane do nadawania sygnałów telewizyjnych i radiowych.

• Anteny kierunkowe: Te anteny nadają i odbierają sygnały w określonym kierunku. Są powszechnie używane do komunikacji mobilnej oraz w miejscach, w których wymagany jest silny sygnał.

• Anteny dipolowe: Te anteny są proste i łatwe w konfiguracji. Są powszechnie spotykane w małych konfiguracjach naukowych i służą do przesyłania i odbierania sygnałów na krótkie odległości.

• Anteny talerzowe: Te anteny wykorzystują reflektor paraboliczny, aby zwiększyć zysk anteny. Są powszechnie używane do komunikacji satelitarnej oraz w miejscach, w których wymagany jest silny sygnał.

Anteny UHF vs. VHF

Wybór między antenami UHF i VHF zależy od częstotliwości sygnału i wymaganego zasięgu. Anteny UHF mają krótszą długość fali i lepiej nadają się do przenoszenia sygnałów na krótsze odległości. Anteny VHF mają dłuższą długość fali i lepiej nadają się do przenoszenia sygnałów na większe odległości.

Czynniki wpływające na wydajność anteny

Na działanie anteny może wpływać kilka czynników, w tym:

• Wysokość anteny: Wyższa antena umożliwi lepszy odbiór i transmisję sygnału.

• Kąt anteny: Kąt anteny może wpływać na prawdopodobieństwo wystąpienia zakłóceń i jakość sygnału.

• Czułość anteny: Bardziej czuła antena umożliwi lepszy odbiór sygnału.

• Moc sygnału: Mocniejszy sygnał umożliwi lepszą transmisję sygnału.

• Linia wzroku: Antena musi mieć wyraźną linię wzroku do wieży nadawczej lub odbiorczej.

• Ustawienie: Antena musi być ustawiona we właściwym miejscu, aby umożliwić wyraźną transmisję i odbiór sygnału.

• Zawartość wody w powietrzu: Woda może zakłócać sygnał i obniżać jego jakość.

Wzmocnienie anteny i dB

Wzmocnienie anteny jest miarą wzrostu siły sygnału dostarczanego przez antenę. Jest mierzony w decybelach (dB). Antena o większym zysku zapewni lepszy sygnał niż antena o niższym zysku.

Tryby simplex i duplex

Tryb simpleks to tryb komunikacji, w którym sygnał jest nadawany i odbierany na tej samej częstotliwości. Tryb dupleksu to tryb komunikacji, w którym sygnał jest nadawany i odbierany na różnych częstotliwościach.

Anteny przekaźnikowe

Anteny repeater służą do zwiększenia zasięgu sygnału. Odbierają słaby sygnał i retransmitują go z większą mocą, aby zwiększyć zasięg sygnału.

Konsultacje

UHF jest szeroko stosowany w różnych aplikacjach komunikacyjnych ze względu na jego przewagę nad VHF. Niektóre z głównych zastosowań UHF w komunikacji to:

• Bezpieczeństwo publiczne: UHF jest używany do komunikacji bezpieczeństwa publicznego, w tym policji, straży pożarnej i ratownictwa medycznego. UHF umożliwia komunikację krótkiego zasięgu, co jest idealne w obszarach miejskich, gdzie budynki mogą blokować sygnały. Trunkowe systemy radiowe są często używane, aby umożliwić wielu agencjom współdzielenie tych samych kanałów częstotliwości.
• Telefony komórkowe: Częstotliwości UHF są wykorzystywane w telefonach komórkowych, w tym w sieciach GSM i UMTS. Sieci te umożliwiają transmisję głosu i danych, a także dodatkowe usługi, takie jak wysyłanie wiadomości tekstowych i dostęp do Internetu.
• Sieci bezprzewodowe: UHF jest używany w sieciach bezprzewodowych, w tym Wi-Fi i Bluetooth. Sieci te umożliwiają podłączanie urządzeń bez użycia przewodów lub kabli.
• Komunikacja satelitarna: UHF służy do komunikacji satelitarnej, w tym GPS i telefonów satelitarnych. Urządzenia te umożliwiają komunikację w odległych obszarach, gdzie tradycyjne metody komunikacji mogą być niedostępne.

Transmitowanie

UHF jest również używany w nadawaniu, w tym w telewizji i radiu. Niektóre z głównych zastosowań UHF w nadawaniu to:

• Telewizja: UHF jest używany do nadawania telewizji cyfrowej, co pozwala na uzyskanie wyższej jakości i większej liczby kanałów niż nadawanie analogowe. UHF jest również używany do nadawania telewizji wysokiej rozdzielczości (HDTV).
• Radio: UHF jest używany w radiu amatorskim, zwanym również krótkofalówką. Pozwala to na komunikację pomiędzy krótkofalowcami wykorzystującymi częstotliwości UHF. UHF jest również używany w telefonach bezprzewodowych i telefonach DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications).

Wojskowe i rządowe

UHF jest używany przez wojsko i rząd do różnych celów, w tym:

• Komunikacja naziemna: UHF jest używany do komunikacji naziemnej, w tym komunikacji między bazami wojskowymi a agencjami rządowymi.
• Radar i śledzenie: UHF jest używany w radarach i systemach śledzenia, w tym w technologii stealth.
• Komunikacja satelitarna: UHF jest używany do komunikacji satelitarnej przez wojsko i rząd.

Inne aplikacje

UHF ma wiele innych zastosowań, w tym:

• Radiotelefony osobiste: UHF jest używany w radiotelefonach osobistych, w tym krótkofalówkach i radiotelefonach dwukierunkowych. Urządzenia te są często używane podczas zajęć na świeżym powietrzu, takich jak biwakowanie i piesze wycieczki.
• Urządzenia komputerowe: UHF jest używany w urządzeniach komputerowych, w tym w tagach RFID (Radio Frequency Identification) i urządzeniach NFC (Near Field Communication).
• Anteny: Anteny UHF służą do nadawania i odbierania sygnałów UHF. Anteny te są dostępne w różnych rozmiarach i typach, w tym anteny przenośne i stacje bazowe.
• Realokacja widma: częstotliwości UHF są ponownie przydzielane w celu zaspokojenia zapotrzebowania na dodatkowe widmo dla usług bezprzewodowych. Obejmuje to spadające zapotrzebowanie na częstotliwości nadawcze UHF oraz zoptymalizowane wykorzystanie UHF w bezprzewodowych usługach szerokopasmowych.

UHF i VHF: kto ich używa?

Zanim zagłębimy się w to, kto używa częstotliwości UHF i VHF, szybko zrozummy, czym one są. UHF oznacza ultrawysoką częstotliwość, a VHF oznacza bardzo wysoką częstotliwość. Główną różnicą między nimi jest zakres częstotliwości, w którym działają. Radia UHF działają w zakresie 400-512 MHz, podczas gdy radia VHF działają w zakresie 136-174 MHz. Zakres częstotliwości wpływa na zasięg sygnału i zdolność penetracji radiotelefonów.

Kto korzysta z radia UHF?

• Pracownicy budowlani: Radia UHF są powszechnie stosowane na placach budowy ze względu na ich zdolność przenikania przez budynki i konstrukcje. Doskonale nadają się również do komunikacji w hałaśliwym otoczeniu.
• Branże: Radia UHF są szeroko stosowane w branżach takich jak produkcja, transport i logistyka. Doskonale nadają się do komunikacji na dużym obszarze i są zaprojektowane tak, aby wytrzymać trudne warunki.
• Usługi publiczne: Radia UHF są powszechnie używane przez służby publiczne, takie jak policja, straż pożarna i pogotowie ratunkowe. Oferują wyższy poziom bezpieczeństwa i prywatności niż radiotelefony VHF.
• Usługi komercyjne: Radia UHF są również wykorzystywane przez usługi komercyjne, takie jak sklepy i restauracje. Są kompaktowe i łatwe do przenoszenia, dzięki czemu idealnie nadają się do komunikacji na niewielkim obszarze.

Który wybrać?

Jeśli chodzi o wybór między radiotelefonami UHF i VHF, należy wziąć pod uwagę kilka rzeczy:

• Zasięg sygnału: radiotelefony UHF oferują krótszy zasięg, ale lepszą zdolność penetracji, podczas gdy radiotelefony VHF oferują większy zasięg, ale mogą mieć trudności z penetracją przez budynki i budowle.
• Żywotność baterii: radiotelefony UHF zwykle wymagają mniejszej baterii i zapewniają dłuższą żywotność baterii niż radiotelefony VHF.
• Cena: Radia UHF są zwykle droższe niż radia VHF ze względu na wyższy zakres częstotliwości i konstrukcję.
• Specyficzne potrzeby: W zależności od konkretnych potrzeb może się okazać, że jeden typ radia jest dla Ciebie bardziej odpowiedni niż inny.

Ostatecznie wybór między radiotelefonami UHF i VHF zależy od rodzaju wykonywanej pracy i środowiska, w którym pracujesz. Zrozumienie różnic między tymi dwoma może pomóc w podjęciu świadomej decyzji przy zakupie radia.

Wybór między częstotliwościami VHF i UHF

• Częstotliwości VHF oferują szersze pasmo, co oznacza, że ​​mogą przesyłać więcej danych jednocześnie.
• Częstotliwości VHF lepiej nadają się do użytku na zewnątrz i do pracy na dłuższych dystansach.
• Częstotliwości VHF są mniej podatne na zakłócenia z innych urządzeń.
• Radiotelefony VHF zazwyczaj oferują sygnały wyższej jakości i lepiej nadają się do pracy na otwartych przestrzeniach.

Wnioski

Więc masz to, uhf oznacza Ultra High Frequency i jest używany do komunikacji radiowej. Jest świetny do komunikacji osobistej i współdzielonej, ale nie tak świetny do sygnałów dalekiego zasięgu. Ale nie martw się, są do tego inne częstotliwości. Więc teraz już wiesz!

Jestem Joost Nusselder, założyciel Neaera i content marketer, tata i uwielbiam wypróbowywać nowy sprzęt z gitarą w sercu mojej pasji, a wraz z moim zespołem tworzę szczegółowe artykuły na blogu od 2020 roku aby pomóc lojalnym czytelnikom z poradami dotyczącymi nagrań i gitar.

Sprawdź mnie na Youtube gdzie wypróbowuję cały ten sprzęt:

Zapisz się!