Распространение длинных и сверхдлинных волн

Разделение спектра радиочастот на диапазоны

Радиоволн различных диапазонов

Особенности распространения

Прямые волны

При распространении радиоволн над земной поверхностью их способность к огибанию Земли зависит от рабочей частоты. Чем выше частота, тем меньше дифракция радиоволн. При полном отсутствии дифракции образуются прямые волны.

Поглощение энергии радиоволн земной поверхностью также увеличивается с повышением рабочей частоты. В связи с тем, что прямые волны образуются только при использовании высоких частот, распространение прямых волн вблизи земной поверхности сопровождается значительными потерями энергии.

Прямые волны используются для космической радиосвязи через искусственные спутники Земли, а также для наземной радиосвязи на короткие расстояния (в основном, при мобильной связи).

При осуществлении радиосвязи между земными и космическими станциями необходимо, чтобы радиоволны проходили сквозь атмосферу без изменения направления. Для предотвращения преломления радиоволн в ионосфере рабочая частота связи должна существенно превышать критическую частоту ио­носферного слоя с наивысшей степенью ионизации.

Практически радиоволны с частотой выше 30 МГц проходят сквозь все слои ионосферы без отражения.

Использование прямых волн для мобильной связи осуществляется также на частотах свыше 30 МГц, т. к. использование этих частот не требует применения гро­моздких антенн.

В связи с тем, что свойства электромагнитных колебаний существенно изменяются в зависимости от их частоты, весь частотный спектр радиоволн, используемых для радиосвязи, условно разбит на 9 диапазонов (табл. 7.1).

Диапазоны частот имеют нумерацию от 4 до 12. Номер диапазона определяет пределы изменения частоты Δ f _(N) в этом диапазоне (Гц):

Δ f _{( N)} = (0,3 ÷ 3) · 10^N;

где N – номер диапазона.

В морской радиосвязи используются полосы частот, которые в неофициальной терминологии имеют следующие обозначения:

– средние волны (СВ) 405 – 526,5 кГц;

– промежуточные волны (ПВ) 1 605 – 4 000 кГц;

– короткие волны (КВ) 4 – 27,5 МГц;

– ультракороткие волны 156 – 174 МГц.

При наземных видах связи используются полосы, расположенные в диапазоне низких частот:

– длинные волны (ДВ) 150 – 408 кГц;

– сверхдлинные волны (СДВ) ниже 150 кГц.

Метрическое подразделение	Мириаметровые волны	Километровые волны	Гектометровые волны	Декаметровые волны	Метровые волны	Дециметровые волны	Сантиметровые волны	Миллиметровые волны	Децимиллиметровые волны
Обозначение частот	Very Low Frequency (VLF) Очень низкие частоты (ОНЧ)	Low Frequency (LF) Низкие частоты (НЧ)	Medium Frequency (MF) Средние частоты (СЧ)	High Frequency (HF) Высокие частоты	Very High Frequency (VHF) Очень высокие частоты (ОВЧ)	Ultra High Frequency (UHF) Ультравысокие частоты (УВЧ)	Super High Frequency (SHF) Сверхвысокие частоты (СВЧ)	Edge High Frequency (EHF) Крайне высокие частоты (КВЧ)	Hiper High Frequency (HHF) Гипервысокие частоты (ГВЧ)
Длина волны	10 – 100 км	1 – 10 км	100 – 1000 м	10 – 100 м	1 – 10 м	10 – 100 см	1 – 10 см	1 – 10 мм	0,1 – 1 мм
Диапазон частот	3 – 30 кГц	30 – 300 кГц	300 – 3000 кГц	3 – 30 МГц	30 – 300 МГц	300 – 3000 МГц	3 – 30 ГГц	30 – 300 ГГц	300 – 3000 ГГц
№ диа- пазона

(диапазоны низких (LF) и очень низких частот (VLF)

Сверхдлинные и длинные волны распространяются в пространстве, ограниченном поверхностью Земли и нижним слоем ионосферы. При приеме радиосигналов в этих диапазонах преобладают поверхностные волны. Радиоволны этих диапазонов легко огибают Землю, и потери энергии в почве незначительны.

Частоты указанных диапазонов значительно ниже критических частот даже для самых низких слоев ионосферы, поэтому они легко отражаются от ионосферы как днем, так и ночью. Однако, при распространении радиоволн в ионосфере происходит зна­чительное затухание сигналов из-за поглощения энергии в нижних слоях ионосферы ("D" и "Е"). Поэтому ночью, когда слой "D" исчезает, дальность связи несколько увеличивается.

Характерной особенностью диапазонов VLF и LF является постоянство условий рас­пространения. На процессы распространения энергии не оказывают влияния ни одиннадцатилетний период изменения солнечной активности, ни ионосферные возмущения, ни метеорологические условия.

Дальность связи может достигать 1 – 2 тысяч мор­ских миль, однако, для работы в указанных диапазонах требуется применение громоздких антенн и передатчиков большой мощности (из-за значительного затухания энергии радиоволн в нижних слоях ионосферы).

Дата добавления: 2014-01-06