Faixa de frequência é um termo amplamente utilizado no curso físico e técnico disciplinas, em particular em engenharia de rádio. Este conceito significa tanto a faixa de operação de um dispositivo quanto aquela alocada para transmissão para um serviço de rádio específico. Também podemos falar sobre a repartição de toda a faixa de radiofrequência.
As regulamentações internacionais regulam estritamente o uso vários sistemas radiodifusão de comunicações de rádio (incluindo satélite) de alcance estritamente definido. Isto é ditado pela necessidade de garantir a compatibilidade de diferentes sistemas e eliminar interferências mútuas.
De acordo com o Regulamento das Radiocomunicações, o território da Terra está dividido em três vastas regiões. O primeiro inclui Europa, Rússia, Mongólia e África. O segundo é o território da América (Norte e Sul). O terceiro é o Sul e Sudeste Asiático, a Austrália e a região do Pacífico. Cada região tem sua própria distribuição de bandas de radiofrequência.
Para comunicações via satélite, os Regulamentos fornecem faixas de frequência com símbolos: L, S, C, X, Ku, Ka, K variam de 1452 MHz a 86,0 GHz. A grande maioria dos sistemas de satélite opera nas bandas C e Ku. A banda Ka está sendo desenvolvida ativamente na Europa e na América, mas ainda não encontrou ampla utilização em nosso país.
A eficiência de uma antena depende do número de comprimentos de onda que cabem no diâmetro da antena. À medida que a frequência aumenta, ela diminui (esses valores são inversamente proporcionais) e grandes antenas não são necessárias para receber sinais de alta frequência. A faixa de frequência C é recebida por uma antena medindo 2,5-4,5 metros, e para receber ondas da banda K, o tamanho da antena necessário é de apenas 10-15 cm. Com as mesmas dimensões, as antenas operando na faixa alta apresentam maior ganho.
Na radiodifusão, cada estação transmissora também possui sua própria faixa de frequência. Existe uma classificação das ondas de rádio por alcance e comprimento de onda. Segundo ele, as ondas são:
Decamétrico com comprimento de onda da ordem de 10.000-100.000 quilômetros, cujas frequências são classificadas como extremamente baixas (3 - 30 Hz).
Megamétrico (comprimento de onda - 1.000-10.000 quilômetros), faixa de frequência - até 300 Hz.
Hectoquilômetro (com extensão de 100-1000 quilômetros), relacionado a frequências ultrabaixas (até 3000 Hz).
Extralongo (comprimento - 10-100 quilômetros) - muito baixo (até 30 kHz).
Longo (comprimento de 1 a 10 quilômetros) - baixo (até 300 kHz).
Médio (comprimento 100-1000 metros) - frequências médias, até 3.000 kHz.
Os curtos, com comprimento de 10 a 100 metros - são os chamados. altas frequências (frequência até 30 MHz).
Ultracurto ou metro (comprimento de 1 a 10 metros), muito alto (até 300 MHz).
Decímetro (comprimento 10-100 centímetros), ultra-alto, até 3.000 MHz.
Centímetro (comprimento 1-10 centímetros), ultra-alto (até 30 GHz).
Milímetro (comprimento 1-10 milímetros), extremamente alto (até 300 GHz).
A faixa de frequência 300-3000 GHz refere-se à chamada. faixa de frequência hiper-alta.
Nos estágios iniciais do desenvolvimento das comunicações de rádio, foram utilizadas principalmente ondas de longo e ultralongo alcance. Mas quando se espalharam pela superfície da Terra, foram fortemente absorvidos; foram necessários dispositivos de transmissão poderosos. A recepção estável é realizada em ondas médias, mas é difícil garantir o alcance de transmissão nelas, e esse alcance é utilizado principalmente pela transmissão de rádio local com um raio de várias centenas de quilômetros.
Ondas curtas fornecem maior alcance, mas são suscetíveis a interferências e distorção de sinal. São utilizados, em sua maioria, na navegação aérea e marítima e nas principais linhas de comunicação.
A principal vantagem das faixas de alta frequência é a possibilidade de utilização de antenas cujas dimensões sejam comparáveis ao comprimento de onda da radiação, só é eficaz se esta condição for atendida; A construção de sistemas de comunicação de longa distância baseados na propagação de ondas dentro dos limites de visibilidade tornou-se possível com o uso de
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2–25 MHz
O alcance de ondas curtas (HF) permite organizar comunicações em longas distâncias (até transcontinentais). As ondas curtas foram amplamente utilizadas no período de 40 a 60 para organizar comunicações de longa distância. A partir de filmes e livros, muitos sabem como foram trocadas mensagens durante a Segunda Guerra Mundial, durante o período de exploração do Norte e da Antártica, durante o trabalho de grupos geológicos e expedições de resgate. Desde o início dos anos 80, novas tecnologias de comunicação (com fio, celular, conexão via satélite) substituiu gradualmente as comunicações de rádio HF bastante caprichosas do setor tradicional de comunicações de longa distância. As ondas curtas começaram a ser injustamente relegadas para segundo plano. Mas as transformações que ocorrem em países com antigas economias planificadas forçaram a procura de métodos baratos e independentes de comunicação de longa distância. O interesse pela banda HF “esquecida” começou a aparecer novamente.
Normalmente, as comunicações de rádio HF estão associadas a um abrigo em uma floresta escura e nevada e a um corajoso operador de rádio digitando o próximo relatório ao Centro com dedos congelados. Ou um geólogo barbudo tentando chamar um helicóptero para um amigo doente em meio ao barulho crepitante. Nas comunicações HF modernas, “romance” geralmente se resume a nada mais do que instalação correta antenas, e o resto, como dizem, é uma questão de tecnologia.
As modernas estações de rádio de ondas curtas permitem criar sistemas de comunicação com capacidades próximas de sistemas bastante complexos na faixa VHF. Há chamada seletiva e seleção automática melhor frequência comunicações e a capacidade de transmitir mensagens de fax e criptografia de fala e muito mais. Existem modelos compactos para instalação em veículos e até rádios portáteis, com capacidades não muito inferiores às estacionárias. As estações de rádio HF produzidas atualmente possuem alta sensibilidade e seletividade, potência de saída de até 100 watts ou mais. As modernas tecnologias digitais e de microprocessadores penetraram neste tipo de equipamento, proporcionando aos usuários diversas funções adicionais que facilitam a vida de um operador de rádio. É difícil chamar um “operador de rádio”, por exemplo, o gerente de uma mineradora, que desde seu escritório controla o trabalho de dezenas de objetos localizados a centenas, ou mesmo milhares de quilômetros da gestão.
As desvantagens da faixa HF incluem dificuldades com a miniaturização de estações de rádio, tamanhos grandes antenas (dezenas de metros), baixa imunidade a ruído (em dias de boa transmissão de sinal, é possível ouvir uma transmissão do lado oposto da Terra na frequência selecionada). As vantagens são total autonomia em longas distâncias, baixo custo do equipamento em comparação com quaisquer outros tipos de comunicação que proporcionem o mesmo alcance.
Usado principalmente para comunicação:
entre pontos remotos em longas distâncias até comunicação transcontinental;
em áreas de difícil acesso (florestas, desertos) e áreas com terreno difícil (colinas, montanhas);
Com veículos em longas distâncias de centenas e milhares de quilômetros;
Com rádios portáteis em longas distâncias (dezenas e centenas de quilômetros) e áreas com terrenos difíceis (colinas, montanhas);
transmissão digital de dados em baixa velocidade (arquivos, e-mail, fax);
para troca de dados de telemetria com objetos remotos e de difícil acesso (estações meteorológicas, gateways, estações de bombeamento e assim por diante.).
25,6–30 MHz
A banda “civil” é “CB”, ou como é frequentemente chamada, “27 MHz”. Única faixa em que os equipamentos de radiocomunicação podem ser utilizados por particulares sem restrições.
O elevado alcance de comunicação em áreas rurais planas e o baixo custo do equipamento de assinante tornam este alcance muito atraente para a maioria categorias diferentes utilizadores, desde agricultores, pescadores e pastores, até grandes organizações de construção, mineração e transportes.
E embora a maior eficiência do alcance seja em áreas rurais planas, a prática de usar CB tem mostrado que com a organização adequada do sistema e a localização ideal das antenas da estação base, é possível obter comunicações de rádio confiáveis e de alta qualidade em longas distâncias mesmo em condições de interferência urbana industrial e edifícios altos. Um exemplo é o desenvolvimento ativo de serviços de táxi privados em Tashkent utilizando comunicações de rádio CB.
Nesta faixa, a propagação das ondas de rádio ocorre, além da retilínea, também por meio da reflexão da ionosfera terrestre, portanto, o alcance do sinal de rádio e sua qualidade dependerão muito do estado da ionosfera e da atividade solar, podendo; variam muito dependendo dias diferentes e durante o dia.
A transmissão ionosférica de ondas de rádio pode aumentar o alcance da comunicação para vários milhares de quilômetros. Isto acontece principalmente em horário de verão ano e durante os períodos de atividade solar. Durante essas visitas, você pode conversar facilmente com Moscou ou Samara, praticar seu conhecimento de línguas estrangeiras, entrar em contato com países estrangeiros. Para alguns, estabelecer ligações de longa distância no CB tornou-se uma forma de desporto.
Entre as desvantagens das comunicações “civis”, deve-se notar alta sensibilidade a interferências, congestionamento de canais em dias de propagação favorável de ondas de rádio (transmissores a milhares de quilômetros de distância podem ser ouvidos), baixa eficiência de estações de rádio portáteis devido a antenas curtas, longas comprimento da antena das estações de rádio móveis (cerca de 1,5 m).
Apesar destas deficiências, as comunicações CB continuam a ser o meio de comunicação mais popular do mundo. Graças ao baixo custo do equipamento e ao procedimento de registro simplificado, é utilizado por organizações agrícolas, motoristas de veículos, entusiastas de atividades ao ar livre e um grande exército de pessoas comuns para quem as comunicações de rádio são simplesmente um passatempo favorito. Não é exagero dizer que há mais estações de rádio operando na faixa CB do que em todas as outras frequências combinadas.
Mais preferido para comunicações de rádio:
entre estacionário e rádios de carro ao usar antenas base eficientes;
entre veículos em trânsito em rodovia, fora da cidade, em comboio ou a curta distância entre si (5–15 km);
entre equipamentos agrícolas (colhedoras, semeadoras, colhedoras de algodão, etc.) e entre equipamentos e centros de controle (pesagem, recebimento, reabastecimento, etc.) em áreas planas ou montanhosas utilizando antenas de base eficazes;
dentro da cidade entre objetos móveis e estacionários por meio de estações de rádio de despacho com antenas eficientes instalado a uma altura suficiente.
33–50 MHz
A faixa de 33–50 MHz, geralmente chamada de "Banda Baixa", devido à falta de um termo adequado em russo. Foi amplamente utilizado na ex-URSS, permanecendo quase a única gama de serviços para a qual foi possível adquirir equipamentos produzidos pelos países do CMEA. Muitas empresas e organizações utilizaram estações de rádio, em particular “Len” e “Granit” para resolver as necessidades de comunicações de rádio operacionais, e algumas ainda as utilizam. Mas as transformações económicas dos últimos anos forçaram-nos a reconsiderar as nossas opiniões sobre a escolha do equipamento de comunicações. Os últimos desenvolvimentos ocidentais chegaram ao nosso mercado e a “banda baixa” começou a ser substituída por faixas de frequência mais altas.
Atualmente à venda você pode encontrar estações de rádio de 33 a 50 MHz produzidas pela Vertex, Motorola, Alan, Roger, etc. Isso permite que organizações e departamentos substituam uma frota de equipamentos desatualizados e quebrados e usem frequências de rádio existentes. Existem vários modelos portáteis disponíveis. Infelizmente, os preços desses equipamentos são ligeiramente mais elevados do que os de modelos semelhantes de frequências mais altas.
Em termos de propriedades físicas, ocupa uma posição intermediária entre as bandas HF e VHF, por isso possui as propriedades de ambas. Sob certas circunstâncias, permite a comunicação além do horizonte do rádio (por onda refletida). Mas basicamente a comunicação é possível dentro da linha de visão. Caracterizado por ligeira atenuação e menos reflexão. O maior alcance é alcançado em áreas rurais com edifícios baixos e em áreas planas.
136–174, 400–512 MHz
Alta imunidade a ruído e boa passagem O sinal permite o uso ativo dessas faixas para a organização de quase todos os sistemas de comunicação de rádio de serviço. A parte inferior da faixa (VHF) é mais eficaz em áreas rurais, edifícios urbanos baixos (até 3 andares) e médios (até 5 andares). Parte do topo(DCV) é preferível em centros industriais e edifícios de vários andares.
Em muitos países, essas bandas são usadas para organizar comunicações de rádio de paging (VHF) e celular (VHF). Embora haja uma tendência de mudança para faixas de frequência mais altas (900, 1800 MHz)
A comunicação só é possível dentro da linha de visão, razão pela qual os sistemas de retransmissão são usados na maioria dos casos.
806–825, 851–870 MHz
Usado para organizar sistemas de comunicação de rádio em cidades com edifícios altos e em áreas com alto nível interferência industrial. A muito elevada imunidade ao ruído e a boa transmissão do sinal através de vários obstáculos (até malhas metálicas) permitem a utilização desta gama onde a propagação de ondas rádio com frequências mais baixas é impossível ou envolve custos elevados (colocação de repetidores intermédios, alturas elevadas de antena, etc.). . Em muitos países ao redor do mundo, é usado para organizar comunicações de rádio celular. Em particular, celular no Uzbequistão está organizado precisamente nesta faixa. Espectro tradicional de telefonia fixa móvel dos EUA.
A comunicação só é possível dentro do horizonte do rádio. A faixa é caracterizada por um alto grau de reflexão das ondas de rádio de edifícios, estruturas e outras barreiras naturais e artificiais, devido às quais a comunicação de rádio é possível em áreas industriais e centros industriais com edifícios altos. Em alguns casos isto pode ser visto como um benefício (menos pontos mortos devido a reflexões) e em outros casos pode ser um grande problema (interferência).
De acordo com as suas propriedades físicas, caracteriza-se por uma elevada atenuação das ondas de rádio, pelo que o alcance de comunicação nas zonas rurais será menor do que nas baixas frequências.
As desvantagens incluem o custo relativamente alto do equipamento em comparação com equipamentos de frequências mais baixas e dificuldades na criação de transmissores de rádio potentes para estações portáteis. Isto se deve em parte ao aumento da energia do sinal transmitido em altas frequências, e isso, por sua vez, requer fontes de alimentação (baterias) de alta capacidade, cujas dimensões, no atual nível de desenvolvimento tecnológico, são difíceis de miniaturizar.
FAIXAS DE FREQUÊNCIA
Os walkie-talkies podem ser divididos em duas categorias com base nas classificações de frequência - profissional e amador.
Walkietalkies profissionais usado em frequências intradepartamentais dedicadas. Normalmente, trata-se de comunicação por rádio usada em empresas, bem como para serviços de emergência e governamentais: ambulância, polícia de trânsito, ministério de situações de emergência. Para walkie-talkies portáteis profissionais, são utilizadas faixas de frequência
Banda baixa (33 - 48,5 MHz, 57 - 57,5 MHz)
VHF (frequência muito alta) 136-174 MHz - banda VHF
UHF (Ultra High Frequency) 400-470 MHz - faixa de microondas
Estações de rádio amador pode ser usado por cidadãos comuns. Para o uso legal de algumas faixas de radiofrequência (144-146 MHz, 430-440 MHz), é necessária permissão para construir (comprar) e operar estações de rádio amador. Outras bandas são permitidas para uso gratuito, sujeitas à limitação apropriada da potência de saída do transmissor
- CB ("Banda dos Cidadãos" - " banda civil") 26,965-27,855 MHz
(potência de saída permitida não superior a 10 W) - LPD (dispositivo de baixa potência) 433,050 - 434,790 MHz. (69 canais)
(potência de saída permitida não superior a 0,01 W) - PMR (Rádio Móvel Pessoal) 446,00625-446,09375 MHz (8 canais)
(potência de saída permitida não superior a 0,5 W)
27 MHz (CB), potência permitida - até 10 W. Nessa frequência você pode utilizar rádios com qualquer tipo de antena (compacta, automotiva, estacionária).
433 MHz (LPD). Potência permitida - máximo 0,01 W. São usados walkie-talkies com antenas compactas integradas.
446 MHz (PMR). Potência permitida - máximo 0,5 W. A comunicação é realizada por meio de estações de rádio com antenas compactas integradas.
Na realidade, muitos rádios de fábrica nas faixas PMR e LPD têm potência de até 5 W. Dispositivos com potência de até 0,01 W na faixa de frequência de 433 MHz, bem como até 0,5 W na faixa de frequência de 446 MHz não precisam ser cadastrados.
O comprimento de onda nos rádios da faixa CB é de 11 m. A onda de rádio pode superar um obstáculo de metade do comprimento de onda, e as estações de rádio nesta faixa são ideais para uso em terrenos acidentados. A onda de rádio contornará qualquer terreno irregular ou grupo de árvores com 5 a 6 metros de diâmetro. Com parâmetros elétricos semelhantes, garantem um maior alcance de comunicação. A 27 MHz são possíveis interferências eletromagnéticas de origem industrial ou intermodulação. A razão para isso é o congestionamento aéreo nas cidades. Ao usar rádios com antenas compactas em uma cidade ou próximo a uma cidade, o alcance da comunicação é imprevisível.
Nesta faixa não estão excluídas as “passagens de longa distância”, ou seja, as comunicações podem percorrer distâncias muito longas, incluindo a formação de um “eco de rádio” (sinal próprio que circulou o planeta) como resultado da re-reflexão da ionosfera.
Com alta atividade solar, a probabilidade de “viagens de longa distância” aumenta. Isto afeta negativamente o alcance e a qualidade das comunicações de curto alcance devido à interferência adicional de intermodulação.
O comprimento de onda das estações de rádio populares com frequências de 433 e 446 MHz é de aproximadamente 0,7 m, por isso não é adequado para terrenos acidentados ou florestas. Uma onda de rádio não consegue contornar nem mesmo um tronco de árvore de 35 centímetros. Mas as estações de rádio de 433 e 446 MHz são ideais para ambientes urbanos, uma vez que nesta faixa há pouco ruído atmosférico e interferência eletromagnética industrial.
O alcance da comunicação é influenciado por vários fatores, incluindo:
- interferência eletromagnética. Os rádios LPD e PMR os toleram melhor que os CB, pois o nível de interferência industrial e atmosférica nas bandas 433/446 MHz é muito menor do que em 27 MHz. Portanto, na cidade, o alcance de comunicação das estações LPD/PMR garante melhor alcance de comunicação.
Efeitos de onda (difração, interferência). Eles permitem superar obstáculos menores que metade do comprimento de onda. Isto leva ao fato de que o sinal se torna heterogêneo em distâncias comparáveis ao comprimento da onda de rádio. Em terrenos acidentados ou nas montanhas, os rádios SV funcionam melhor que outros.
Como resultado das reflexões da ionosfera, “passagens de longa distância” são possíveis para rádios CB. Para uma comunicação bidirecional estável, você precisa boa antena e um certo estado da ionosfera. Nas faixas LPD/PMR não são possíveis “viagens de longa distância”.
Absorção de energia das ondas de rádio pela superfície da terra e das árvores. A absorção aumenta com o aumento da frequência da onda (o SW vence).
A eficiência da antena é importante para walkie-talkies.
Antenas chicote verticais com um quarto ou um quarto de comprimento podem ser consideradas eficazes. mais longo ondas de sinal. Os itens a seguir são ideais para antenas de quarto de onda:
- NE – 2,78m;
§ LPD – 17,3cm;
§ PMR – 16,8 cm.
Considerado tamanho geométrico antenas. Mas pode ser encurtado mantendo o “comprimento” elétrico com uma bobina de extensão.
Se uma antena encurtada for de banda estreita, com um grande ganho ressonante de frequência, isso aumentará a eficiência das antenas compactas, mas apenas quando operar na estreita faixa de frequência para a qual está sintonizada.
Para rádios LPD e PMR de ondas mais curtas, a antena não precisa ser significativamente encurtada, mas para CB de ondas longas, uma antena encurtada em até 20 vezes reduz o alcance da comunicação de rádio. Esses walkie-talkies funcionam bem apenas com antenas longas, mas são inconvenientes de usar.
É impossível dizer com certeza qual faixa é melhor.
Cada faixa comunicações civis suas vantagens e desvantagens, visíveis em diferentes condições. Ao escolher uma faixa, guie-se pelas condições de operação.
Para comunicações suburbanas, em longas distâncias na floresta ou em terrenos acidentados, é melhor preferir a estação de rádio SV. Melhor comunicação na cidade, em particular, dentro de um edifício ou transporte de concreto armado (sem antena externa) fornecerá rádios LPD/PMR. Se o que importa não é a faixa, mas o conforto de uso e o tamanho, escolha LPD/PMR. Para transportar um walkie-talkie para o exterior, é melhor levar um PMR. Se precisar entrar em contato com rádios profissionais ou amadoras, vale a pena tentar walkie-talkies LPD, uma vez que os canais PMR em 6,25 kHz são deslocados em torno de 446 MHz, e a maioria das estações amadoras e profissionais não possuem segmento de 6,25 kHz.
