UHF 解釋:什麼是 UHF 及其工作原理?

通過 Joost Nusselder | 更新日期:  2022 年 5 月 3 日

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什麼是超高頻? 您可能以前聽說過並想知道它是什麼。

超高頻 (UHF) 是 ITU 指定的 無線電頻率 在 300 MHz 和 3 之間的範圍內 GHz的,也稱為分米波段,因為波長范圍從 300 到 1 分米。 頻率高於 UHF 頻段的無線電波屬於 SHF(超高頻)或微波頻率範圍。 低頻信號落入 VHF(甚高頻)或更低頻段。 UHF無線電波主要通過視線傳播; 儘管通過建築物牆壁的傳輸對於室內接收來說足夠高,但它們被山丘和大型建築物阻擋。 它們用於電視廣播、無繩電話、對講機、個人無線電服務衛星通信、手機和許多其他應用。 IEEE 將 UHF 雷達頻段定義為 1 MHz 和 2 GHz 之間的頻率。 另外兩個 IEEE 雷達頻段與 ITU UHF 頻段重疊:2 至 4 GHz 之間的 L 頻段和 XNUMX 至 XNUMX GHz 之間的 S 頻段。

在本文中,我將解釋超高頻是什麼、它是如何工作的以及它的一些用途。 那麼,讓我們開始吧!

什麼是超高頻

UHF 無線電波的傳播特性

傳播特性是指無線電波在空氣中傳播並與環境相互作用的方式。 了解這些特性對於設計和操作至關重要 無線 通信系統有效。

UHF 波如何傳播?

與所有無線電波一樣,UHF 波以光速在空氣中傳播。 然而,與較低頻率的 HF 波不同,UHF 波不會被電離層反射,因此僅限於視距通信。 這意味著超高頻波只能沿直線傳播,會被建築物、山丘和樹木等障礙物阻擋。

功率和體積特性

與低頻波相比,UHF 波的功率和體積都較小。 這意味著 UHF 信號穿透障礙物的能力較差,並且更容易受到在同一頻段運行的其他無線設備的干擾。

通道掃描和頻率特性

UHF 波具有少許信道掃描和頻率特性。 這意味著 UHF 信道很窄,只能支持很小的帶寬。 因此,UHF 無線通信系統通常用於個人和共享通信,例如對講機、無線麥克風和遙控設備。

天線

天線是能夠傳輸和接收信號的設備。 它們用於遠距離、穿過建築物和繞過障礙物傳輸信號。 天線的功能是將電信號轉換為電磁波,反之亦然。 信號通過空氣傳輸,天線接收或發送它們。

天線的類型

市場上有不同類型的天線,每一種都是為特定用途而設計的。 一些常見的天線類型是:

  • 全向天線:這些天線在各個方向發射和接收信號。 它們通常用於廣播電視和無線電信號。
  • 定向天線:這些天線在特定方向上發射和接收信號。 它們通常用於移動通信和需要強大信號的環境中。
  • 偶極天線:這些天線簡單且易於安裝。 它們常見於小型科學裝置中,用於短距離傳輸和接收信號。
  • 碟形天線:這些天線採用拋物面反射器來增加天線的增益。 它們通常用於衛星通信和需要強大信號的環境中。

UHF 與 VHF 天線

UHF 和 VHF 天線之間的選擇取決於信號的頻率和所需的範圍。 UHF 天線的波長較短,更適合在較短距離內傳輸信號。 VHF 天線的波長更長,更適合遠距離傳輸信號。

影響天線性能的因素

有幾個因素會影響天線的性能,包括:

  • 天線高度:天線越高,信號接收和傳輸效果越好。
  • 天線的角度:天線的角度會影響干擾的機會和信號的質量。
  • 天線的靈敏度:更靈敏的天線將實現更好的信號接收。
  • 信號的力量:更強的信號將實現更好的信號傳輸。
  • 視線:天線需要與發射塔或接收塔有清晰的視線。
  • 設置:天線需要設置在正確的位置,以實現清晰的信號傳輸和接收。
  • 空氣中的水含量:水會干擾信號並降低信號質量。

天線增益和 dB

天線增益是天線提供的信號強度增加的量度。 它以分貝 (dB) 為單位進行測量。 較高增益的天線將提供比較低增益天線更好的信號。

單工和雙工模式

單工模式是一種以相同頻率發送和接收信號的通信模式。 雙工模式是一種以不同頻率發送和接收信號的通信模式。

直放站天線

中繼器天線用於擴展信號範圍。 它們接收到微弱的信號並以更高的功率重新傳輸以擴展信號的範圍。

應用

UHF 由於其優於 VHF 的優點,被廣泛用於各種通信應用中。 UHF 在通信中的一些主要用途是:

  • 公共安全:UHF 用於公共安全通信,包括警察、消防和緊急醫療服務。 UHF 允許進行短距離通信,非常適合建築物會阻擋信號的城市地區。 集群無線電系統通常用於允許多個機構共享相同的頻道。
  • 手機:UHF 頻率用於手機,包括 GSM 和 UMTS 網絡。 這些網絡允許語音和數據傳輸,以及附加服務,例如短信和互聯網訪問。
  • 無線網絡:UHF 用於無線網絡,包括 Wi-Fi 和藍牙。 這些網絡允許在不需要電線或電纜的情況下連接設備。
  • 衛星通信:UHF用於衛星通信,包括GPS和衛星電話。 這些設備允許在傳統通信方法可能不可用的偏遠地區進行通信。

廣播

UHF 還用於廣播,包括電視和廣播。 UHF 在廣播中的一些主要用途是:

  • 電視:UHF 用於數字電視廣播,與模擬廣播相比具有更高的質量和更多的頻道。 UHF 還用於高清晰度電視 (HDTV) 廣播。
  • 無線電:UHF 用於業餘無線電,也稱為業餘無線電。 這允許業餘無線電操作員之間使用 UHF 頻率進行通信。 UHF 還用於無繩電話和 DECT(數字增強無繩通信)電話。

軍隊和政府

UHF 被軍方和政府用於各種目的,包括:

  • 陸基通信:UHF用於陸基通信,包括軍事基地和政府機構之間的通信。
  • 雷達和跟踪:UHF 用於雷達和跟踪系統,包括隱形技術。
  • 衛星通信:UHF被軍方和政府用於衛星通信。

其他應用

UHF 還有許多其他應用,包括:

  • 個人收音機:超高頻用於個人收音機,包括對講機和雙向收音機。 這些設備經常用於戶外活動,例如露營和遠足。
  • 計算設備:UHF 用於計算設備,包括 RFID(射頻識別)標籤和 NFC(近場通信)設備。
  • 天線:UHF 天線用於發射和接收 UHF 信號。 這些天線有各種尺寸和類型,包括便攜式和基站天線。
  • 頻譜重新分配:UHF 頻率正在重新分配,以滿足無線服務對額外頻譜的需求。 這包括對 UHF 廣播頻率需求的下降以及 UHF 在無線寬帶服務中的優化使用。

UHF 和 VHF:誰在使用它們?

在我們深入探討誰使用 UHF 和 VHF 頻率之前,讓我們快速了解一下它們是什麼。 UHF 代表超高頻,VHF 代表甚高頻。 兩者之間的主要區別在於它們運行的頻率範圍。UHF 無線電在 400-512 MHz 的範圍內運行,而 VHF 無線電在 136-174 MHz 的範圍內運行。 頻率範圍影響無線電的信號範圍和穿透能力。

誰使用 UHF 無線電?

  • 建築工人:UHF 無線電由於能夠穿透建築物和構築物而常用於建築工地。 它們也非常適合在嘈雜的環境中進行交流。
  • 行業:UHF無線電廣泛應用於製造、交通、物流等行業。 它們非常適合在大範圍內進行通信,並且專為承受惡劣環境而設計。
  • 公共服務:UHF 無線電通常用於公共服務,例如警察、消防和緊急醫療服務。 它們提供比 VHF 無線電更高級別的安全性和隱私性。
  • 商業服務:商店和餐館等商業服務也使用 UHF 無線電。 它們結構緊湊,便於攜帶,非常適合在小範圍內進行通信。

你應該選擇哪一個?

在 UHF 和 VHF 無線電之間進行選擇時,需要考慮以下幾點:

  • 信號範圍:UHF 無線電提供更短的範圍但更好的穿透能力,而 VHF 無線電提供更長的範圍但可能難以穿透建築物和結構。
  • 電池壽命:與 VHF 無線電相比,UHF 無線電通常需要更小的電池尺寸並提供更長的電池壽命。
  • 價格:UHF 無線電通常比 VHF 無線電更貴,因為它們具有更高的頻率範圍和結構。
  • 具體需求:根據您的具體需求,您可能會發現一種收音機比另一種更適合您。

最終,UHF 和 VHF 無線電之間的選擇取決於您所做的工作類型和工作環境。了解兩者之間的差異可以幫助您在購買無線電時做出明智的決定。

在 VHF 和 UHF 頻率之間進行選擇

  • VHF 頻率提供更寬的帶寬,這意味著它們可以一次傳輸更多數據。
  • VHF 頻率更適合戶外使用和長距離工作。
  • VHF 頻率不易受到其他設備的干擾。
  • VHF 無線電通常提供更高質量的信號,更適合在開闊地區工作。

結論

所以你有它,uhf 代表超高頻,它用於無線電通信。 它非常適合個人和共享通信,但不適合遠程信號。 但別擔心,還有其他頻率。 所以,現在你知道了!

我是 Joost Nusselder,Neaera 的創始人,也是一名內容營銷人員,父親,我熱愛以吉他為核心嘗試新設備,並與我的團隊一起,自 2020 年以來一直在撰寫深度博客文章幫助忠實的讀者獲得錄音和吉他技巧。

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