Що таке uhf? Можливо, ви вже чули це раніше і задавалися питанням, що це таке.
Надвисока частота (UHF) — це позначення ITU радіочастоти в діапазоні від 300 МГц до 3 ГГц, також відомий як дециметровий діапазон, оскільки довжини хвиль знаходяться в діапазоні від одного до десяти дециметрів. Радіохвилі з частотами вище діапазону УВЧ потрапляють в СВЧ (надвисокочастотний) або мікрохвильовий діапазон частот. Нижчі частотні сигнали потрапляють у УКХ (дуже високочастотні) або нижчі діапазони. Радіохвилі УВЧ поширюються переважно по прямій видимості; вони заблоковані пагорбами та великими будівлями, хоча передача через стіни будівлі достатньо висока для прийому в приміщенні. Вони використовуються для телевізійного мовлення, бездротових телефонів, рацій, персональних радіопослуг супутникового зв'язку, стільникових телефонів та багатьох інших додатків. IEEE визначає діапазон УВЧ радара як частоти від 300 МГц до 1 ГГц. Два інших радіолокаційних діапазону IEEE перекривають діапазон ITU UHF: діапазон L між 1 і 2 ГГц і діапазон S між 2 і 4 ГГц.
У цій статті я поясню, що таке УВЧ, як він працює та деякі способи його використання. Отже, почнемо!
Характеристики поширення УВЧ радіохвиль
Характеристики розповсюдження стосуються способу поширення радіохвиль у повітрі та взаємодії з навколишнім середовищем. Розуміння цих характеристик є важливим для проектування та експлуатації бездротової системи зв'язку.
Як поширюються хвилі УВЧ?
УВЧ-хвилі, як і всі радіохвилі, поширюються в повітрі зі швидкістю світла. Однак, на відміну від низькочастотних високочастотних хвиль, ультрависокочастотні хвилі не відбиваються іоносферою і тому обмежені зв’язком у зоні прямої видимості. Це означає, що УВЧ-хвилі можуть поширюватися лише по прямій лінії та блокуються такими перешкодами, як будівлі, пагорби та дерева.
Потужність і об'ємні характеристики
Хвилі УВЧ мають невелику потужність і гучність порівняно з хвилями нижчої частоти. Це означає, що УВЧ-сигнали менш здатні долати перешкоди та більш сприйнятливі до перешкод від інших бездротових пристроїв, що працюють у тому ж діапазоні частот.
Розгортка каналу та частотні характеристики
УВЧ хвилі мають невелику розгортку каналу і частотні характеристики. Це означає, що канали UHF є вузькими і можуть підтримувати лише невелику смугу пропускання. Як результат, системи бездротового зв’язку УВЧ зазвичай використовуються для особистого та спільного зв’язку, наприклад рації, бездротові мікрофони та пристрої дистанційного керування.
Антени
Антени - це пристрої, які забезпечують передачу і прийом сигналів. Вони використовуються для передачі сигналів на великі відстані, через будівлі та навколо перешкод. Функція антени перетворює електричні сигнали в електромагнітні хвилі і навпаки. Сигнали переносяться по повітрю, а антена приймає або передає їх.
Види Антени
На ринку доступні різні типи антен, і кожна з них призначена для певної мети. Деякі з поширених типів антен:
- Всеспрямовані антени: Ці антени передають і приймають сигнали в усіх напрямках. Вони зазвичай використовуються для трансляції телевізійних і радіосигналів.
- Спрямовані антени: ці антени передають і приймають сигнали в певному напрямку. Вони зазвичай використовуються для мобільного зв’язку та там, де потрібен потужний сигнал.
- Дипольні антени: ці антени прості та легкі в установці. Вони зазвичай зустрічаються в невеликих наукових установках і використовуються для передачі та прийому сигналів на короткі відстані.
- Антени-тарілки: ці антени використовують параболічний відбивач для збільшення посилення антени. Вони зазвичай використовуються для супутникового зв’язку та там, де потрібен потужний сигнал.
УВЧ проти УКХ антен
Вибір між УВЧ і УКХ антенами залежить від частоти сигналу та необхідного діапазону. УВЧ-антени мають меншу довжину хвилі і краще підходять для передачі сигналів на менші відстані. УКХ-антени мають більшу довжину хвилі і краще підходять для передачі сигналів на великі відстані.
Фактори, що впливають на характеристики антени
Кілька факторів можуть впливати на продуктивність антени, зокрема:
- Висота антени: вища антена забезпечить кращий прийом і передачу сигналу.
- Кут нахилу антени: кут нахилу антени може впливати на ймовірність перешкод і якість сигналу.
- Чутливість антени: більш чутлива антена забезпечить кращий прийом сигналу.
- Потужність сигналу: потужніший сигнал забезпечить кращу передачу сигналу.
- Пряма видимість: Антені потрібна чітка лінія видимості до передавальної або приймальної вежі.
- Налаштування: Антену потрібно встановити в правильному місці, щоб забезпечити чітку передачу та прийом сигналу.
- Вміст води в повітрі: вода може заважати сигналу та погіршувати якість сигналу.
Посилення антени та дБ
Коефіцієнт посилення антени є показником збільшення потужності сигналу, який забезпечує антена. Вимірюється в децибелах (дБ). Антена з вищим коефіцієнтом посилення забезпечить кращий сигнал, ніж антена з меншим коефіцієнтом посилення.
Симплексний і дуплексний режими
Симплексний режим - це режим зв'язку, коли сигнал передається і приймається на одній частоті. Дуплексний режим — це режим зв’язку, коли сигнал передається і приймається на різних частотах.
Ретрансляторні антени
Антени-ретранслятори використовуються для розширення діапазону сигналу. Вони отримують слабкий сигнал і повторно передають його з більшою потужністю, щоб розширити діапазон сигналу.
додатків
УВЧ широко використовується в різних програмах зв’язку завдяки своїм перевагам перед УКХ. Деякі з основних застосувань УВЧ у спілкуванні:
- Громадська безпека: УВЧ-частота використовується для зв’язку громадської безпеки, включаючи поліцію, пожежну службу та екстрену медичну допомогу. УВЧ забезпечує зв’язок на короткій відстані, що ідеально підходить для міських районів, де будівлі можуть перешкоджати сигналу. Транкінгові радіосистеми часто використовуються, щоб дозволити кільком агентствам використовувати однакові частотні канали.
- Мобільні телефони: УВЧ-частоти використовуються в стільникових телефонах, включаючи мережі GSM і UMTS. Ці мережі дозволяють передавати голос і дані, а також додаткові послуги, такі як обмін текстовими повідомленнями та доступ до Інтернету.
- Бездротові мережі: UHF використовується в бездротових мережах, включаючи Wi-Fi і Bluetooth. Ці мережі дозволяють підключати пристрої без необхідності використання шнурів або кабелів.
- Супутниковий зв'язок: UHF використовується для супутникового зв'язку, включаючи GPS і супутникові телефони. Ці пристрої дозволяють спілкуватися у віддалених районах, де традиційні методи зв’язку можуть бути недоступні.
Мовлення
ДМВ також використовується в мовленні, в тому числі теле- і радіо. Деякі з основних застосувань УВЧ у радіомовленні:
- Телебачення: УВЧ використовується для цифрового телевізійного мовлення, що забезпечує вищу якість і більше каналів, ніж аналогове мовлення. УВЧ також використовується для телевізійного мовлення високої чіткості (HDTV).
- Радіо: УВЧ використовується для аматорського радіо, яке також називають любительським радіо. Це дозволяє зв'язуватися між радіоаматорами на частотах УВЧ. УВЧ також використовується для бездротових телефонів і телефонів DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications).
Військові та урядові
УВЧ використовується військовими та урядом для різних цілей, зокрема:
- Наземний зв’язок: УВЧ використовується для наземного зв’язку, включаючи зв’язок між військовими базами та державними установами.
- Радар і стеження: УВЧ використовується в радарах і системах стеження, включаючи технологію стелс.
- Супутниковий зв'язок: UHF використовується для супутникового зв'язку військовими та урядом.
Інші програми
УВЧ має багато інших застосувань, зокрема:
- Персональні радіостанції: УВЧ використовується в персональних радіостанціях, включаючи рації та радіостанції двостороннього зв’язку. Ці пристрої часто використовуються під час активного відпочинку на природі, наприклад у кемпінгу та походах.
- Комп’ютерні пристрої: UHF використовується в обчислювальних пристроях, включаючи мітки RFID (радіочастотна ідентифікація) і пристрої NFC (зв’язок ближнього поля).
- Антени: УВЧ-антени використовуються для передачі та прийому УВЧ-сигналів. Ці антени доступні в різних розмірах і типах, включаючи портативні антени та антени базових станцій.
- Перерозподіл спектру: УВЧ-частоти перерозподіляються, щоб задовольнити потребу в додатковому спектрі для бездротових послуг. Це включає падіння попиту на частоти мовлення в УВЧ та оптимізоване використання УВЧ для бездротових широкосмугових послуг.
УВЧ і УКХ: хто їх використовує?
Перш ніж ми заглибимося в те, хто використовує частоти УВЧ і УКХ, давайте швидко розберемося, що це таке. UHF означає надвисоку частоту, а УКХ означає дуже високу частоту. Основна відмінність між ними полягає в діапазоні частот, у якому вони працюють. УВЧ-радіостанції працюють у діапазоні 400-512 МГц, тоді як УКХ-радіостанції працюють у діапазоні 136-174 МГц. Частотний діапазон впливає на дальність сигналу та здатність проникнення радіостанцій.
Хто використовує УВЧ-радіостанції?
- Будівельники: УВЧ-радіостанції зазвичай використовуються на будівельних майданчиках через їх здатність проникати крізь будівлі та споруди. Вони також чудово підходять для спілкування в шумному середовищі.
- Галузі: УВЧ-радіостанції широко використовуються в таких галузях, як виробництво, транспорт і логістика. Вони ідеально підходять для спілкування на великій території та створені для роботи в суворих умовах.
- Громадські служби: УВЧ-радіостанції зазвичай використовуються державними службами, такими як поліція, пожежна служба та служба швидкої медичної допомоги. Вони пропонують вищий рівень безпеки та конфіденційності, ніж УКХ радіо.
- Комерційні послуги: УВЧ-радіостанції також використовуються комерційними службами, такими як магазини та ресторани. Вони компактні, їх легко носити з собою, що робить їх ідеальними для спілкування на невеликій території.
Яку обрати?
Коли справа доходить до вибору між УВЧ- і УКХ-радіостанціями, слід враховувати кілька речей:
- Дальність сигналу: УВЧ-радіостанції мають менший радіус дії, але кращу здатність проникнення, тоді як УКХ-радіостанції пропонують більший діапазон, але можуть мати труднощі з проникненням крізь будівлі та споруди.
- Термін служби батареї: УВЧ-радіостанції зазвичай вимагають меншого розміру батареї та мають довший час роботи, ніж УКХ-радіостанції.
- Ціна: УВЧ-радіостанції зазвичай дорожчі, ніж УКХ-радіостанції через їх більш високий частотний діапазон і конструкцію.
- Конкретні потреби: Залежно від ваших конкретних потреб, ви можете виявити, що один тип радіо вам більше підходить, ніж інший.
Зрештою, вибір між УВЧ- і УКХ-радіостанціями залежить від типу роботи, яку ви виконуєте, і середовища, в якому ви працюєте. Розуміння відмінностей між ними може допомогти вам прийняти обґрунтоване рішення під час покупки радіо.
Вибір між частотами VHF і UHF
- УКХ-частоти пропонують ширшу смугу, тобто вони можуть передавати більше даних одночасно.
- УКХ-частоти краще підходять для використання на вулиці та роботи на великих відстанях.
- УКХ-частоти менш схильні до перешкод від інших пристроїв.
- УКХ-радіостанції зазвичай пропонують сигнали вищої якості та краще підходять для роботи на відкритих майданчиках.
Висновок
Отже, UHF означає надвисоку частоту, і використовується для радіозв’язку. Це чудово для особистого та спільного спілкування, але не дуже добре для сигналів великої дії. Але не хвилюйтеся, для цього існують інші частоти. Отже, тепер ви знаєте!
Я Йост Нуссельдер, засновник Neaera і маркетолог із контенту, тато, я люблю випробовувати нове обладнання з гітарою в основі моєї пристрасті, і разом зі своєю командою я створюю детальні статті в блозі з 2020 року. щоб допомогти вірним читачам порадами щодо запису та гітари.
