Диапазон частот – термин, который широко используется в курсе физико- технических дисциплин, в частности, в радиотехнике. Под этим понятием подразумевается как рабочий диапазон какого-либо устройства, так и выделенный для вещания конкретной радиослужбе частотный диапазон. А также речь может идти о разбивке всего интервала радиочастот.

Диапазон - группа соседних частот. Например 2-х метровый диапазон - это группа радиочастот между 144 и 148 . В УКВ радиосвязи выделяют следующие диапазоны:
40 МГц, "Лен" - включает частоты от 33 до 48,5 МГц
160 МГц, "Маяк" - включает частоты от 146 до 174 МГц
400 МГц, - включает частоты от 400 до 520 МГц

Все радиочастоты условно делятся на

Существует условная классификация диапазонов радиоволн в зависимости от длины волны. В соответствии с ней радиоволны бывают:
- Декаметрические с длиной волны порядка 10 000-100 000 километров, частоты которых классифицируются как крайне низкие (3 - 30 Гц).
- Мегаметрические (длина волны – 1000-10 000 километров), частотный диапазон – до 300 Гц.
- Гектокилометровые (с длиной 100-1000 километров), относящиеся к ультранизким частотам (до 3000 Гц).
- Сверхдлинные (длина – 10-100 километров) – очень низкие (до 30 кГц).
- Длинные (длина составляет 1-10 километров) – низкие (до 300 кГц). Радиосвязь. Хорошо распространяются вдоль поверхности земли. Требуют антенн больших размеров.
- Средние (длина 100-1000 метров) – средние частоты, до 3000 кГц. Радиовещание, радиосвязь. Хорошо распространяются вдоль поверхности земли.
- , имеющие длину от 10-100 метров – это так называемые высокие частоты (частотой до 30 МГц). Радиовещание, радиосвязь. Распространяются вдоль поверхности земли, сигнал быстро затухает. Дальняя связь обеспечивается за счёт отражения КВ в ионосфере земли. 27 - 28 МГц - диапазон разрешённый для любительской связи.
- (длина 1-10 метров), очень высокие (до 300 МГц). Телевидение (12 частотных каналов), радиовещание, радиосвязь. Волны распространяются в пределах прямой видимости. 143 - 144 МГц - диапазон разрешённый для любительской связи.
- , ультравысокие, до 3000 МГц. Телевидение (470 - 622 МГц), радиосвязь, сотовая связь, радиостанции, микроволновые печи.
- (длина 1-10 сантиметров), сверхвысокие (до 30 ГГц). Радиолокация, спутниковое телевидение, радиосвязь, Беспроводные компьютерные сети, спутниковая навигация.
- Миллиметровые (длина 1-10 миллиметров), крайне высокие (до 300 ГГц). Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, метеорологические радиолокаторы, медицина.
- Децимиллиметровые ГВЧ (Гипервысокие частоты) 300-3000 ГГц относится к т. н. диапазону гипервысоких частот. Свойства этого диапазона в стадии исследований.

Наиболее распространенные диапазоны частот, применяемые для систем подвижной связи, это 50-мегагерцовый диапазон (в нем работает сеть связи скорой помощи), 160-мегагерцовый диапазон (в нем работают сети связи полиции, энергетиков, нефтяников), 300-мегагерцовый диапазон (для организации сетей связи морского и речного транспорта) и 450-мегагерцовый диапазон частот. Отдельно лежит 900-1800 мегагерцовый диапазон частот, выделенный для сотовой связи.

Радиоприемные тракты бытовой аудиоаппаратуры служат для приема и обработки радиосигналов в частотных диапазонах длинных (ДВ), средних (СВ), коротких (KB) и ультракоротких (УКВ) волн. Обозначения зарубежных радиовещательных диапазонов соответствуют прямому переводу этих названий:

1. LW (long wave - длинные волны);
2. MW (middle wave - средние волны);
3. SW (short wave - короткие волны).

Их частотные границы в различных странах несколько отличаются друг от друга. В таблице 4.1. приведены параметры, соответствующие российскому стандарту, а также предельные значения частотных границ, упоминаемые в технической документации на радиоприемники зарубежного производства.

Как следует из приведенных данных, основное отличие зарубежных радиоприемников от российских - другие параметры диапазона ультракоротких волн, который имеет частотные границы 87,5-108 МГц и обозначается аббревиатурой FM (frequency modulation - частотная модуляция). В последнее время в этом промежутке начали работать и отечественные радиовещательные станции, что позволяет использовать зарубежные модели радиоприемников диапазона FM в нашей стране. Кроме того, некоторые фирмы-производители аудиотехники, учитывая потребности восточноевропейского и российского рынков, вводят в своих аппаратах так называемый расширенный диапазон FM, охватывающий оба указанных участка частот (УКВ и FM). Часто встречается дополнительное дробление FM диапазона на несколько поддиапазонов, обозначаемых как FM1, FM2, FM3 и т.д.

Таблица 4.1. Частотные границы радиовещательных диапазонов.

Радиовещание ведется не во всем диапазоне KB (3-30 МГц), а лишь в нескольких относительно узкополосных поддиапазонах по 200-500 кГц в каждом, выбранных из соображений лучшего распространения радиоволн. Границы таких поддиапазонов, названных по округленному значению длины волны в метрах, приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2. Частотные границы коротковолновых поддиапазонов.

Наличие тех или иных диапазонов рабочих частот определяется назначением и классом сложности радиоприемника. Так, переносные малогабаритные аппараты обычно принимают радиосигналы лишь на длинных и средних волнах. Коротковолновый диапазон в последнее время встречается довольно редко, что связано с невысоким качеством приема в этой области частот. В зарубежных радиоприемниках его вводят обычно в модификациях «Tourist», предназначенных для использования в удаленных от передающих станций местах. Модели высокого класса практически всегда комплектуются трактом приема УКВ или FM. Это связано с тем, что в указанном диапазоне, в отличие от всех предыдущих, ведется стереовещание, благодаря чему в приемнике имеется возможность качественного прослушивания стереофонических программ.

В радиовещании используются два вида сигналов: с амплитудной и частотной модуляциями. Первые применяются в диапазонах длинных, средних и коротких волн, а вторые - в диапазонах УКВ и FM.

Рис. 4.1. Спектр амплитудно-модулированного сигнала.

При амплитудной модуляции (AM) огибающая гармонического несущего колебания является линейной функцией полезного сообщения. Спектр G(f) сигнала AM (рис. 4.1) состоит из несущей f 0 и двух боковых полос (нижней и верхней). Если предположить, что максимальная частота спектра сообщения равна F B , весь спектр сигнала AM займет на частотной оси диапазон от значения f 0 - F B до значения f 0 + F B . Следовательно, ширина ΔF C этого спектра равна 2 F B . Полезная информация о передаваемом сообщении содержится только в боковых полосах, поэтому энергетически амплитудная модуляция оказывается не слишком эффективной: затрачивается мощность передатчика на передачу несущей, но информации она не содержит.

При частотной модуляции (ЧМ) отклонение мгновенной частоты несущего колебания f от своего центрального значения f 0 пропорционально передаваемому непрерывному сообщению. Максимальное отклонение частоты от среднего значения f 0 называется девиацией частоты Δf m . В радиовещании в диапазоне УКВ принята величина девиации, равная 50 кГц.

Если ввести понятие индекса частотной модуляции

,

то ширина спектра ЧМ сигнала может быть определена по формуле

При ψ>5 эта величина определяется в основном девиацией частоты, и в инженерных расчетах радиовещательных приемников часто используется формула

.

Как уже было сказано выше, в диапазонах УКВ и FM передаваемое сообщение несет стереофоническую информацию, то есть в нем содержатся сигналы левого (А) и правого (Б) каналов. Чтобы использовать для передачи стереофонической информации только одну несущую частоту, из сигналов А и Б в результате предварительной обработки формируется комплексный стереосигнал (КСС).

Стандарты стереофонического радиовещания России и зарубежных стран отличаются друг от друга. У нас принята система OIRT с полярной модуляцией. Эта система предполагает формирование на передающей стороне комплексного стереосигнала на частоте поднесущей F n = 31,25 кГц. При этом поднесущее колебание s n (t) модулируется по амплитуде сигналами А и Б следующим образом: в соответствии с первым формируется огибающая положительных полуволн, со вторым - огибающая отрицательных полуволн (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Комплексный стереосигнал системы

После формирования КСС уровень поднесущей ослабляется на 14 дБ (в 5 раз), что позволяет полнее использовать мощность передатчика и обеспечить совместимость системы стереофонического вещания с монофоническими радиоприемниками. Далее полярно-модулированное колебание с частично подавленной несущей используется в качестве модулирующего колебания для формирования ЧМ сигнала УКВ диапазона. Разумеется, в приемном устройстве из КСС тем или иным способом должны извлекаться сигналы А и Б.

При передаче стереосигнала в диапазоне FM используется другой принцип формирования КСС, называемый системой «пилот-тон» (стандарт CCIR). В этом случае комплексное колебание на передающей стороне образуется как смесь модулированного сигнала поднесущей (38 кГц), в котором содержится информация об аудиосигналах левого и правого каналов и пилот-сигнала с частотой 19 кГц, используемого для синхронизации устройств обработки. Такой суммарный сигнал модулирует несущее колебание по частоте. Естественно, что и устройства обработки стандарта CCIR на приемной стороне отличаются от устройств обработки стандарта OIRT. В связи с этим зарубежные модели аудиотехники, даже обладающие расширенным УКВ диапазоном, часто не способны воспроизводить стереофоническую информацию, передаваемую российскими станциями в частотном интервале 65,8-73 МГц.

Некоторые вещательные радиостанции УКВ и FM диапазонов одновременно с передачей аудиоинформации предоставляют дополнительную цифровую информацию системы RDS (или ARI) в соответствии со стандартом CENELEC EN 50067. Она имеет сервисный характер и может содержать большой объем дополнительных сведений:

• данные о дублирующей частоте радиостанции (AF);
• данные для идентификации (PI)
• информация о типе программы (PTY);
• название радиостанции (PS);
• текущее время (СТ);
• сообщения о трафике, то есть загрузке канала информационных данных (ТА).

Кроме того, специальными сигналами может обеспечиваться режим дополне­ния банка частот радиостанций других вещательных сетей (EON). Сигнал, пере­носящий эти сообщения, формируется на своей поднесу щей частоте 57 кГц и за­тем смешивается с комплексным стереосигналом. Для выделения сигнала RDS в схемах радиоприемников после основного детектора устанавливается соответ­ствующий дополнительный декодер.

В результате недолгих поисков образовался список УКВ-частот, куда мне со своей рацией низзя (от слова "вообще") и куда мне низзя, но в случае БП можно и нужно. Понятно, что в запрещённых диапазонах почти все работают закрыто (кодированно), а многое и вовсе не в режиме радиотелефонии, так что нечего там делать - ни на приём, ни (тем более) на передачу. В списке я оставил только те полосы, в которые я теоретически могу влезть со своей рацией (для своих доступных диапазонов запрещённое ищите сами). Кто на каких из них конкретно сидит, писать не буду – просто не лазить туда, и точка. Это МВД и ФАПСИ. Дискретность в полосах частот тоже не указываю, ибо незачем:

Запрещенные диапазоны частот:
139.174 – 139.242 МГц
148.000 – 149.000 МГц
149.000 – 149,900 МГц
157.875 МГц
162,7625 – 163,200 МГц
168,500 – 171,150 МГц
169.455 МГц
169.462 МГц
171.150 – 173.000 МГц
173.000 – 174.000 МГц
406.000 – 406.100 МГц

Кроме этого, полоса "Космос – Земля" (136.000 – 137.000 МГц ) и полоса "Земля – Космос" (406,000 – 406.100 МГц, она исключительно для спутниковых аварийных радиомаяков – указателей места бедствия).

Далее – каналы морского диапазона:
– 156.325 МГц (собственно каналом морского диапазона не является, но попадает в него; что там на нём происходит – я ХЗ);
– 156.300 МГц – служебный канал 06 для управления судами. Может использоваться для связи между кораблями и летательными аппаратами при проведении поисково-спасательных работ, поэтому не фиг туда соваться со своей кнопкой PTT;
– 156.525 МГц – специальный канал 70 – в нём запрещена работа в радиотелефонном режиме (используется для передачи цифрового селктивного вызова, морского аналога SMS-сообщений DSC);
– 156.800 МГц – 16-й канал, международная УКВ-частота бедствия, безопасности и вызова в морской подвижной службе для радиотелефонии. Она же для поиска и спасания пилотируемых космических кораблей. Ограничена с обеих сторон двумя запретными защитными полосами (канал 75 – защитная полоса 156.762 – 156.7875 МГц и канал 76 – защитная полоса 156.8125 – 156.8375 МГц).

Кроме того, следует помнить, что часть каналов морского диапазона предназначена не для симплексной связи, а для дуплексной (1–7, 18–28, 39, 60–66, 78–88 ), и вообще: работа на передачу в морском диапазоне с берега кому попало запрещена. Выйдешь в море – хоть на чём (надувнушка или доска для сёрфинга) – тогда можно. Правда, всё равно можешь нарваться – отловят, раздвинут, вдуют а потом ещё раз вдуют.

На всякий случай вот ещё запрещённые частоты (моей рации недоступные, но всё же пусть тут полежат, вдруг кому надо):
243.000 МГц
300.200 МГц
254.000 ; 254.685; 380.000; 393.100 МГц – это МО РФ
273.000 – 300.000; 300.000 – 390.000 МГц – полосы ФАПСИ, правительственной связи, безопасности и обороны РФ. В них входят ещё различные, более узкие подполосы с разным шагом дискретности; нечего туда соваться вообще.

145.500 МГц – общая вызывная частота для радиолюбителей. Однако работать на передачу там можно только при наличии официального РЛ-позывного и с зарегистрированной рации.

Понятно, что список далеко не полный (да он и не может быть полным). Кроме того, не ручаюсь за его текущую достоверность – ибо, как говорил один литературный персонаж, "время текёт, и мы вместе с нею". Проверять надо, искать.

Отдельный список аварийных частот в диапазонах 2 м и 70 см для выживальщиков и предвкушателей БП:
145.450 МГц (это МЧС, ага)
145.945 МГц (??? ХЗ)
433.450 МГц (16-й канал LPD)

Подробно про безлицензионные диапазоны LPD и PMR:

Профессиональные высокочастотные рации и различные мощные радиостанции требуют, согласно постановлениям Российского правительства от 12 октября 2004 года № 539, а так же постановления от 25 июля 2007 года № 476, проведения регистрации в соответствующих органах по утвержденной форме. Согласно этим же постановлениям для маломощных любительских радиостанций процедура регистрирования не требуется. Для этих радиостанций предусмотрены отведенные частоты общего пользования. Среди таких диапазонов существуют LPD и PMR.

Диапазоном LPD называют диапазон частот от 433,075 МГц до 434,775 МГц , выходная мощность таких моделей может достигать 700mW. Разрешенная мощность - до 10 mW.

Диапазоном PMR называют диапазон частот от 446,00625 МГц до 446,09375 МГц (446 МГц), разрешенная выходная мощность таких моделей 500 mW. Таким образом, PMR радиостанции в 5 раз мощнее, если все делать по закону.

Все LPD рации и радиостанции PMR осуществляют свою работу в ультракоротковолновом диапазоне УКВ. Использование УКВ диапазона передатчиками небольшой мощности дает хорошую и дальнюю связь. Правительство Российской Федерации своими постановлениями разрешило использовать УКВ диапазон любительским радиостанциям и отменило необходимость регистрации в органах надзора. Кроме того, LPD радиостанции и рации PMR работают в довольно ограниченном частотном диапазоне. Из-за всех этих ограничений такие радиостанции и называют любительскими.

Наличие в LPD диапазоне 69 частот, а в PMR - 8 каналов (частот) выделенных для работы каналов позволяет иметь радиосвязь только с абонентами своей группы. Помимо каналов существуют также тоновые (CTСSS), их 38, и цифровые кодовые (DCS) шумоподавители, которые в свою очередь позволяют в рамках каждого канала создать до 150 групп, то есть общее количество рабочих каналов может достигать более 15 000. Также, в этих диапазонах ограниченна мощность используемых радиостанций. Но благодаря отличной проникающей способности радиоволн на этой частоте, радиостанции pmr, которые работают в этих диапазонах, повсеместно применяются для связи в городе. Конечно, дальность связи в городских условиях оставляет желать лучшего, что связано с высокой плотностью застройки и наличию множества помех, в случаях использования на открытой местности дальность действия lpd радиостанций возрастает в разы. Все эти преимущества делают LPD и PMR-диапазон гораздо удобнее СВ (Citizan Band, гражданский диапазон, 27 МГц) . Кроме того, радиостанции, работающие в этих диапазонах, имеют более миниатюрные размеры и большую надежность.

LPD рации и PMR радиостанции не являются источниками вредных излучений, работают на расстоянии от 100 м до 8 км (в зависимости от условий: наличие помех, рельеф местности, заряд аккумулятора, использование кодов…) и их действие на другие радиоприборы сведено к минимуму. По сравнению с другими радиостанциями, LPD и PMR рации расходуют гораздо меньше энергии своих батарей, что позволяет обеспечить работу LPD и PMR раций, от одной зарядки аккумулятора в течении 8-14 часов. Все эти характеристики и миниатюрные размеры таких радиостанций делают их довольно популярными для туристов, охотников, персонала супермаркетов, различных охранных предприятий и других. Особенной популярностью стали пользоваться радиостанции, работающие сразу в двух диапазонах LPD и PMR.

Похожие статьи