Ondas de radio
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 21 de mayo de 2021; las comprobaciones requieren 12 ediciones .Las ondas de radio son ondas electromagnéticas con frecuencias de hasta 3 THz , que se propagan en el espacio sin una guía de ondas artificial [1] [2] . Las ondas de radio en el rango del espectro electromagnético van desde frecuencias extremadamente bajas hasta el rango infrarrojo . Teniendo en cuenta la clasificación de la Unión Internacional de Telecomunicaciones [3] [4] de las ondas de radio por rangos, las ondas de radio incluyen ondas electromagnéticas con frecuencias de 0,03 Hz a 3 THz, lo que corresponde a una longitud de onda de 10 kilómetros a 0,1 milímetros .
En un sentido amplio, las ondas de radio son todo tipo de procesos ondulatorios del campo electromagnético en equipos (por ejemplo, en dispositivos de guía de ondas, en circuitos integrados de microondas , etc.), en líneas de transmisión y, finalmente, en condiciones naturales, en un entorno. separación de antenas transmisoras y receptoras [5] .
Las ondas de radio, al ser ondas electromagnéticas, se propagan en el vacío a la velocidad de la luz . Las fuentes naturales de ondas de radio son los relámpagos y los objetos astronómicos . Las ondas de radio generadas artificialmente se utilizan para comunicaciones de radio fijas y móviles, radiodifusión , radar , radionavegación , comunicaciones por satélite , redes informáticas inalámbricas y muchas otras aplicaciones.
Según el valor de la frecuencia ( longitud de onda ), las ondas de radio se refieren a uno u otro rango de frecuencia de radio (rango de longitud de onda). También puede clasificar las ondas de radio según la forma en que se propagan en el espacio libre y en todo el mundo [6] .
Radiofrecuencia y rangos de longitud de onda
Radiofrecuencias: frecuencias o bandas de frecuencia en el rango de 3 kHz a 3000 GHz, a las que se les asignan nombres convencionales. Este rango corresponde a la frecuencia de CA de las señales eléctricas para generar y detectar ondas de radio. Dado que la mayor parte del rango se encuentra fuera de los límites de las ondas que se pueden obtener con la vibración mecánica, las frecuencias de radio generalmente se denominan vibraciones electromagnéticas.
La Ley de la Federación Rusa "Sobre Comunicaciones" establece los siguientes conceptos relacionados con las frecuencias de radio:
- espectro de radiofrecuencia - un conjunto de radiofrecuencias dentro de los límites establecidos por la Unión Internacional de Telecomunicaciones, que puede ser utilizado para la operación de medios electrónicos de radio o dispositivos de alta frecuencia;
- radiofrecuencia - la frecuencia de las oscilaciones electromagnéticas, configurada para designar un solo componente del espectro de radiofrecuencia;
- distribución de bandas de radiofrecuencia - determinación del propósito de las bandas de radiofrecuencia por medio de entradas en la Tabla de asignación de bandas de radiofrecuencia entre los servicios de radio de la Federación Rusa , sobre la base de la cual se emite el permiso para el uso de un determinado banda de radiofrecuencia, y también se establecen las condiciones para tal uso.
El uso de rangos para servicios de radio está regulado por las Regulaciones de Radio de la Federación Rusa y acuerdos internacionales.
De acuerdo con las regulaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, las ondas de radio se dividen en rangos por límites de 0,3 10 N Hz a 3 10 N Hz de una década de ancho , donde N es el número de rango. El GOST ruso 24375-80 repite casi por completo esta clasificación.
| No. | designación de la UIT | Rango de onda | Nombre de la banda de frecuencias | Rango de frecuencia | Nombre de la banda de frecuencia | energía fotónica , | Solicitud |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| una | DUENDE | 100 mm - 10 mm | Decamegámetro | 3-30 Hz | Extremadamente bajo ( ELF ) | 12,4 fev - 124 fev | Comunicaciones con submarinos , estudios geofísicos |
| 2 | SLF | 10 mm - 1 mm | megámetro | 30-300 Hz | Ultra bajo (VLF) | 124 fev - 1,24 pev | Comunicación con submarinos, investigación geofísica |
| 3 | ULF | 1000 km - 100 km | hectokilómetro | 300-3000 Hz | Infrabajo (INF) | 1,24 pev - 12,4 pev | Comunicación con submarinos |
| cuatro | FLV | 100 kilómetros - 10 kilómetros | miriámetro | 3-30kHz | Muy bajo ( VLF ) | 12,4 pev - 124 pev | Servicio de tiempo preciso , comunicaciones por radio con submarinos |
| 5 | LF | 10 kilómetros - 1 kilómetro | Kilómetro | 30-300kHz | Bajo (LF) | 124 peV - 1,24 neV | Radiodifusión , radiocomunicaciones de onda terrestre , radionavegación |
| 6 | FM | 1000m - 100m | hectométrico | 300-3000kHz | Medio (MF) | 1,24 neV - 12,4 neV | Radiodifusión y comunicación por radio por onda terrestre e ionosférica |
| 7 | AF | 100m - 10m | Decámetro | 3-30 MHz | Agudos (HF) | 12,4 neV - 124 neV | Radiodifusión y radiocomunicaciones ionosféricas, over-the- horizon radar , walkie-talkies |
| ocho | ondas métricas | 10m - 1m | ondas de metro | 30-300 MHz | Muy alta (VHF) | 124 neV - 1,24 μeV | Televisión , radiodifusión, radiocomunicaciones troposféricas y de onda directa, walkie-talkies, terapia UHF |
| 9 | frecuencia ultraelevada | 1000 mm - 100 mm | decímetro | 300-3000 megaciclo | Ultra alta (UHF) | 1,24 uV - 12,4 uV | Televisión, radiocomunicaciones troposféricas y de onda directa, teléfonos móviles , walkie-talkies, hornos microondas , navegación por satélite |
| diez | SHF | 100 mm - 10 mm | centímetro | 3-30 GHz | Ultra alta (UHF) | 12,4 uV - 124 uV | Radar , Internet , televisión por satélite , comunicaciones de radio por satélite y de onda directa, redes informáticas inalámbricas |
| once | EHF | 10 mm - 1 mm | Milímetro | 30-300 GHz | Extremadamente alto (EHF) | 124 µeV - 1,24 meV | Radioastronomía , retransmisión de radio de alta velocidad , radar ( meteorológico , control de armas), medicina , radio satelital |
| 12 | THF | 1 mm - 0,1 mm | decimilimetro | 300-3000 GHz | Hiperfrecuencias altas, infrarrojo lejano | 1,24 meV - 12,4 meV | Una "cámara de terahercios" experimental que captura imágenes en IR de longitud de onda larga (que es emitido por organismos de sangre caliente pero, a diferencia del IR de longitud de onda más corta, no se ve retrasado por materiales dieléctricos) |
La clasificación GOST 24375-80 no se usa mucho y, en algunos casos, entra en conflicto con los estándares nacionales (GOST) en el campo de la radioelectrónica. . Las designaciones tradicionales para las bandas de radiofrecuencia en Occidente se desarrollaron durante la Segunda Guerra Mundial . Actualmente están consagrados en los EE . UU. por el estándar IEEE , así como por el estándar internacional ITU.
En la práctica [7] , el rango de baja frecuencia a menudo significa el rango de frecuencia de audio , mientras que el rango de alta frecuencia significa todo el rango de radio, desde 30 kHz y más, incluido el rango de HF. En la literatura nacional, el rango de microondas en sentido amplio a veces se denomina rangos UHF, microondas y EHF (de 0,3 a 300 GHz), en Occidente esto corresponde al término generalizado microondas .
Además, en la literatura educativa y científica nacional, se ha desarrollado una clasificación de rangos, según la cual las ondas miriátricas se denominan ondas superlargas (SDW), las ondas kilométricas se denominan ondas largas (LW), las ondas hectométricas son ondas medias (MW), decámetro las ondas se denominan ondas cortas (SW), y todas las demás, con longitudes de onda inferiores a 10 m, se denominan ondas ultracortas (VHF) [8] .
Clasificación de distribución
- Las ondas directas son ondas de radio que se propagan en el espacio libre de un objeto a otro, por ejemplo, de una nave espacial a otra, en algunos casos, de una estación terrestre a una nave espacial y entre dispositivos o estaciones atmosféricas. Para estas ondas, se puede despreciar la influencia de la atmósfera , los objetos extraños y la Tierra.
- Terrestre o superficial : ondas de radio que se propagan a lo largo de la superficie esférica de la Tierra y la envuelven parcialmente debido al fenómeno de la difracción. La capacidad de una onda para rodear los obstáculos encontrados y difractarse a su alrededor, como se sabe, está determinada por la relación entre la longitud de onda y el tamaño de los obstáculos: cuanto más corta es la longitud de onda, más débil es la difracción . Por esta razón, las ondas de UHF y rangos de frecuencia más altos se difractan muy débilmente en la superficie del globo y el rango de su propagación en primera aproximación está determinado por la distancia de la línea de visión (ondas directas).
- Troposférico : ondas de radio de los rangos VHF y UHF, que se propagan debido a la dispersión en las heterogeneidades de la troposfera a una distancia de hasta 1000 km.
- Ionosférico o espacial : ondas de radio de más de 10 m, que se propagan alrededor del globo a distancias arbitrariamente grandes debido a reflejos únicos o múltiples de la ionosfera y la superficie de la Tierra.
- Guiado : ondas de radio que se propagan en sistemas de guía ( guías de ondas de radio ).
Ejemplos
Ejemplos de bandas de radio asignadas
| Nombre | Banda ancha | Longitudes de onda | Energía fotónica , eV , |
|---|---|---|---|
| Banda de onda media (MW) | 530-1610kHz | 565,65—186,21 m | 2,19-6,66 neV |
| Rango de onda corta | 5,9-26,1 MHz | 50,8—11,49 m | 24,4-107,9 neV |
| gama cívica | 26,965-27,405 MHz | 11.118—10.940m | 111,5-113,3 neV |
| Canales de televisión : 1 a 5 | 48-100 MHz | 6,25—3,00 m | 198,5-413,6 neV |
| Televisión por cable | 100-174 MHz | ||
| Canales de televisión: 6 a 12 | 174-230 MHz | 1,72-1,30 m | 719,6-951,2 neV |
| Televisión por cable | 230-855 MHz | ||
| Canales de TV: 21 a 39 | 470-622 MHz | 6,38—4,82 mm | 1,94-2,57 µeV |
| Banda de onda ultracorta (UKW) | 62-108 MHz (excepto 76-90 MHz en Japón ) | 1m | 256,42-446,65 neV (excepto 314,31-372,21 neV) |
| banda ISM | 2-4 GHz | 15-7,5 cm | |
| Bandas de frecuencia militar | 1,5-80 MHz | ||
| Bandas de frecuencia de la aviación civil | 108-136 MHz | ||
| Cadenas de mar y río | 300-350 MHz |
Bandas de radiofrecuencia en las radiocomunicaciones civiles
En Rusia, se asignan tres rangos de frecuencia para las comunicaciones de radio civiles:
| Nombre | Banda ancha | Descripción |
|---|---|---|
| "11 metros", CBS , Citizens 'Band - banda civil | 27 MHz | Con una potencia de salida permitida del transmisor de hasta 10 W |
| "70 cm", LPD , Low Power Device - dispositivos de bajo consumo | 433 MHz | 69 canales asignados para estaciones de radio portátiles con una potencia de salida de no más de 0,01 W |
| PMR , Personal Mobile Radio - radios personales | 446 MHz | 8 canales asignados para estaciones de radio portátiles con una potencia de salida de no más de 0,5 W |
Algunas gamas de aviación civil
| Banda ancha | Descripción |
|---|---|
| 2182kHz | Frecuencia de emergencia, solo utilizada para señales SOS ( Mayday ) |
| 74,8-75,2 MHz | balizas marcadoras |
| 108-117,975 MHz | Sistemas de radionavegación y aterrizaje. |
| 118-135,975 MHz | Comunicación por radio VHF (comando de comunicación). |
| 121,5 MHz | Frecuencia de emergencia, solo se utiliza para la señalización de Mayday) |
| 328,6-335,4 MHz | Sistemas de radio de aterrizaje (ruta de planeo) |
| 960-1215 MHz | Sistemas de radionavegación |
Algunos rangos de radar
| Banda ancha | Longitudes de onda | Descripción |
|---|---|---|
| 3-30 MHz | Alta frecuencia, 100-10m | Radares de la Guardia Costera, radares "sobre el horizonte" |
| 50-330 MHz | VHF, 6-0,9 metros | Detección de largo alcance, exploración terrestre |
| 1-2 GHz | largo, 30-15 cm | Vigilancia y control del tráfico aéreo |
| 2-4 GHz | S, 15-7,5 cm | Control de tráfico aéreo, meteorología, radar marítimo |
| 12-18 GHz | Ku , 2,5—1,67 cm | Mapeo de alta resolución, altimetría satelital |
| 27-40 GHz | Ka , 1,11-0,75 cm | Mapeo, control de tráfico aéreo de corto alcance, radares especiales que controlan cámaras de tráfico |
Véase también
Notas
- ↑ Reglamento de Radiocomunicaciones. Artículos. — Suiza, Ginebra: UIT, 2012. Artículo 1.5.
- ↑ GOST 24375-80 “Radiocomunicación. Términos y definiciones".
- ↑ Recomendación UIT-R V.431-7. Nomenclatura de bandas de frecuencias y longitudes de onda utilizadas en telecomunicaciones . Consultado el 14 de diciembre de 2018. Archivado desde el original el 13 de julio de 2018.
- ↑ Gennadieva E. G., Dozhdikov V. G., Kulba A. V. y otros Diccionario enciclopédico conciso de electrónica de radio e industria de radio / Ed. V. N. Sablina. M.: Divo, 2006. S. 276.
- ↑ V. V. Nikolsky, T. I. Nikolskaya. Electrodinámica y propagación de ondas de radio. - M.: Nauka, 1989. - S. 467.
- ↑ MP Dolukhanov . Propagación de ondas de radio. — M.: Sov. radial, 1972.
- ↑ E. G. Gennadieva, V. G. Dozhdikov, A. V. Kulba, Yu. S. Lifanov, V. N. Sablin, M. I. Saltan; edición V. N. Sablina. Breve diccionario enciclopédico de radioelectrónica e industria radiofónica. - Moscú: Divo, 2006. - S. 276. - 286 p. - ISBN 5-87012-028-4 .
- ↑ Kubanov V.P. Influencia del medio ambiente en la propagación de ondas de radio. - Sámara: PGUTI, 2013. - 92 p. . Consultado el 3 de noviembre de 2017. Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2017.
Literatura
- Manual de sistemas electrónicos de radio. ed. B.H. Krivitsky. En 2 vols. - M.: Energía, 1979.
- Reglamento Internacional de Radiocomunicaciones .
- GOST 24375-80 “Radiocomunicación. Términos y definiciones".
Enlaces
- Ondas y frecuencias de radio. Artículo
- Listas de varias frecuencias y bandas de radio
- Correspondencia de frecuencias de canales y estaciones de radio de frecuencia del rango LPD
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