如果没有现实世界中的频段列表,任何天线基本原理的讨论都是不完整的。
为什么您的手机和电视同时工作呢?两者都使用天线接收电磁波的信息,而没有冲突。
为什么没有问题?
答案可以追溯到宇宙的根本秘密。
频段:可以表示为任何波形的频率范围内的总和。
通过使用调制,波形可以搬移到单独频段。
(调制波形频率范围搬移到所需的频带。)
作为例子,使用PCS(个人通信服务)频段的手机,它们的信号搬移到了1850~1900MHz。
广播电视:主要在54-216MHz。
调频收音机:87.5-108MHz之间。
所有频率的设置被称为频谱。
电信公司已经付出了很多钱获得频谱的一部分。每家公司竞投频谱的一部分,以传递信息。 电磁能量的传输被监管。当一家公司出售频谱的一部分,他们可以继续在其他频段传通信。
波形的带宽是在波形中的最高和最低频率之间的差异。
能量从40~50MHz的波形等于10MHz的带宽。
在40~50MHz的区域之外波形的能量是非常小的。
下表是频带的李彪。还列出了每个频率对应的波长。从表中,我们看到,甚高频的范围是30-300MHz。(30万 - 300万每秒的周期)。因此,如果有人说他们需要一个VHF天线,你应该现在明白该天线发送或接收具有频率的电磁波 的 30-300MHz。
频带名称 | 频率范围 | 波长(米) | 应用 |
极低频(ELF) | 3-30 Hz | 10,000-100,000 km | 水下通信 |
超低频 (SLF) | 30-300 Hz | 1,000-10,000 km | 交流电源(虽然不是透射波) |
特低频 (ULF) | 300-3000 Hz | 100-1,000 km | |
甚低频 (VLF) | 3-30 kHz | 10-100 km | 航行的灯塔 |
低频 (LF) | 30-300 kHz | 1-10 km | AM收音机 |
中频 (MF) | 300-3000 kHz | 100-1,000 m | 航空和AM收音机 |
高频 (HF) | 3-30 MHz | 10-100 m | 短波收音机 |
甚高频(VHF) | 30-300 MHz | 1-10 m | FM收音机 |
特高频 (UHF) | 300-3000 MHz | 10-100 cm | 电视,手机,GPS |
超高频 (SHF) | 3-30 GHz | 1-10 cm | 卫星链路,无线通信 |
极高频 (EHF) | 30-300 GHz | 1-10 mm | 天文学,遥感 |
可见光谱 | 400-790 THz (4*10^14-7.9*10^14) | 380-750 nm (纳米) | 人眼 |
从 3Hz 到 3KHz 的频率被称为电磁频谱中的极低频或 ELF 范围。这个范围很容易受到干扰,很容易被大气变化扭曲。由于需要长天线的较大波长,这实际上是不可能实现的,因此很难在这个时代设计一个系统具有挑战性。科学家在地震研究中使用这个频段来了解地球大气中的自然活动。
极低频是射频和实用无线电传输系统的起始范围,范围从 3 KHz 到 30 KHz。然而,由于波长的原因,天线系统的设计和实现极其复杂。它已经在潜艇中使用,并且仍然用于在两个远程位置之间同步时钟信号的时间无线电台。
低频范围为 30 KHz 至 300 KHz。低频信号的重要特性之一是会被地球电离层反射,因此适合远距离通信。由于它的波长长,在山等大地形上衰减小,所以一般称为地波。
业余无线电操作员使用低频信号;当其他类型的通信来源在某些情况下(如自然灾害)发生故障时,它是最重要的信息传输来源之一。其他领域是军事应用,如潜艇、近场通信中的 RFID 标签和一些低频无线电广播。
中频 (MF)
自 19 世纪初无线电传输开始以来,中频是最流行的频段之一。MF 在 300 KHz 到 3 MHz 的范围内工作。发射器、接收器和天线的设计与其他高频传输频段相比相对简单。中频已广泛应用于AM无线电传输、船舶和飞机导航系统、紧急求救信号、成本保护等实验应用。
高频信号范围在 3 MHz 和 30 Mhz 之间。该频段也称为短波。它也被地球的电离层反射,是适合长距离通信的频段之一。高频段主要用于航空业、近场通信 (NFC)、政府系统、业余无线电运营商和气象广播电台。
甚高频是最常用的频段之一,其工作范围为 30 MHz 至 300 MHz。自几十年前开始,VHF 频率就广泛用于模拟电视广播。88 MHz 至 108 MHz 的 FM 无线电广播在 VHF 频带中运行。
空中交通管制员和航空公司飞行员使用 118 MHz 至 137 MHz 之间的频率进行通信。另一个用途包括私人和商业电台、医疗设备(磁共振成像)、业余无线电和军事应用。它通常受大地地形影响,但适合短距离通信。
特高频 (UHF)
超高频是现代无线通信系统最重要的频段。它从 300 MHz 到 3 GHz,设计和实现系统极其复杂。它有许多子频段,其中一些受到限制,仅分配给特定应用。它用于 GPS 导航系统、卫星、寻呼机、Wi-Fi、蓝牙、电视广播,以及最重要的 GSM、CDMA 和 LTE 移动传输。
超高频在 3 GHz 到 30 GHz 的范围内。它只能在视线路径中运行,因为发射机和接收站之间的任何障碍物都会中断通信。它通常用于点对点通信、卫星系统、Ku 频段数字电视广播(DTH 服务——直达家庭)、Wi-Fi(5GHz 频道)、微波炉和移动网络。由于普通射频电缆的损耗较高,因此波导适用于发射器和天线之间。由于 SHF 波段较小的波长和复杂性,系统设计非常困难。
极高频段是射频频谱中最高的频段,范围在 30 GHz 到 300 GHz 之间。由于其复杂的性质和视线要求,EHF 仅用于高级通信系统。EHF 用于射电天文学和遥感(天气分析)。由于可用的大带宽,建议将 5G 技术等高速互联网系统用于未来传输网络。
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