Укв и fm чем отличаются

Теория радиоволн: ликбез

Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.
Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.

Радиоволна

Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
Период(T) — время одного полного колебательного движения
Частота(v) — количество полных периодов в секунду

Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте:

Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)

«УКВ», «ДВ», «СВ»

Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.

Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м).

Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.

Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м).

Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.

Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м).

Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.

Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м).

Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:

Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.

Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.

Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.

AM — FM

Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:

AM — амплитудная модуляция

Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.

FM — частотная модуляция

Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.

На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.

Еще термины

Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала.

Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».

Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.

Источник

УКВ, АМ, FM и другие аббревиатуры радио.

Я не буду углубляться в исторический экскурс развития радиочастотного спектра для целей вещания. Приведу его целиком в виде таблицы. Такое распределение частот имеется на сегодняшний день.

Поговорим же мы лучше об особенностях распространения радиоволн, о качестве принимаемого сигнала, дальности радиовещания и рентабельности вещательного бизнеса в зависимости от используемого диапазона.

Средние волны.

Короткие волны с длинами от 75 до 49 метров.
Имеют ярко выраженный ночной характер дальнего распространения. Используются в основном для иновещания на регионы максимально удаленные от передатчика. В дневное время уровень промышленных помех в этой части частотного спектра настолько велик, что сколько нибудь качественное радиовещание невозможно. Специфика использования исходит из их свойств: идеологическая пропаганда, вещание на соотечественников в других странах. Цели в основном политические межгосударственного уровня и едва-ли их можно использовать для коммерческого радиовещания.

Короткие волны поддиапазонов 41, 31, 25, 19 метров.
Относительно свободны от промышленных помех (чем выше частота, тем меньше промышленные помехи). Имеют тенденцию к более дневному распространению с повышением частоты. Позволяют создать круглосуточное качественное иновещание, когда радиостанция в зависимости от времени суток, по заранее известному для слушателей расписанию меняет частоту вещания, переходя на более высокочастотные поддиапазоны днем и опускаясь на более низкочастотные ночью.

С наступлением темноты, радиостанция увеличивает мощность своего сигнала до нескольких киловатт, работает так всю ночь, с рассветом, мощность снижается до десятков ватт. В этом случае дневная «эфирная каша» не будет образовываться, а вечерами, особенно длинными зимними, можно будет слушать местные радиостанции с более высоким качеством, чем на длинных и средних волнах. Эффективные антенные системы этих диапазонов достаточно компактны, неприхотливы, дешевы в эксплуатации и занимают мало места. В качестве радиопередатчиков можно было бы использовать военные радиопередатчики магистральной связи модифицированные для целей радиовещания.

В FM диапазоне принято использовать вертикальную поляризацию. Это надо обязательно учитывать при проработке новых частот и при приобретении антенных систем. Антенные системы FM диапазона еще более компактные, по сравнению с диапазоном УКВ

Источник

Переводим диапазоны радиочастот

При переводе текстов касающихся радиотехники и таких ее характеристик, как диапазон волн, часто возникают трудности и путаница, связанные с различием в обозначении волновых диапазонов русскими и англоговорящими специалистами. В русской специальной литературе принято обозначать диапазоны по длине волны: ДВ (длинные волны), СВ (средние волны), КВ (короткие волны) и УКВ (ультракороткие волны). А в английской – по полосе частот, наиболее часто в радиосвязи встречаются полосы HF (high frequency) (ВЧ – высокие частоты), VHF (very high frequency) (ОВЧ – очень высокие частоты) и UHF (ultra high frequency) (УВЧ –ультравысокие частоты).

Радиочастоты – частоты или полосы частот в диапазоне 3 кГц – 3000 ГГц, которым присвоены условные наименования. Этот диапазон соответствует частоте переменного тока электрических сигналов для вырабатывания и обнаружения радиоволн. Для правильного подбора вариантов перевода следует пользоваться таблицей ниже.

Поэтому предложение “Communications comprise VHF, UHF, and HF equipment.” следует перевести как (вариант) «В состав системы связи входит радиоаппаратура УКВ- и КВ-диапазонов».

Кроме того, следует знать, что существуют еще и выделенные радиодиапазоны, при этом обратить особое внимание на те из них, которые на английском языке обозначаются AM и FM, поскольку их перевод также может вызывать трудности. AM означает амплитудная модуляция, а FM – частотная модуляция. Однако диапазонов с такими названиями нет. Эти обозначения используются для названия определенных выделенных радиодиапазонов, в которых эти виды модуляции применяются: диапазон средних волн с амплитудной модуляцией (АМ волны – 530-1610 кГц; 565,646-186,206 м) и диапазон ультракоротких волн с частотной модуляцией (FM волны – 88-108 МГц, для Японии 76-90 МГц; 3,4-2,776 м, для Японии 3,9446-3,331 м) соответственно.

Источник

Частотные диапазоны радиосвязи и радиовещания

Автор: Поскольку история наша началась с обсуждения вопросов радиоприёма, не плохо было бы не торопясь прогуляться по частотным диапазонам и понять, что же и на каких волнах излучается в эфир.

Начнём с радиовещательных диапазонов. Радиовещание осуществляется на диапазонах длинных (ДВ), средних (СВ), коротких (КВ) и ультракоротких (УКВ) волн.

Для любительской радиосвязи используются диапазоны коротких и ультракоротких волн.

Частоты, на которых наиболее часто можно услышать пиратское радио.

Некоторые служебные диапазоны коротких и ультракоротких волн.

А каковы условия распространения радиоволн в зависимости от сезона и времени суток?

Диапазон ДВ характеризуется наличием большого уровня индустриальных и космических помех. Максимальная дальность связи на этом диапазоне может доходить до 1000 километров (зависит от мощности радиопередатчика).

Диапазон СВ также характеризуется большим уровнем помех. Ночью радиоволны, благодаря «тропосферному» прохождению могут распространяться на очень большие (до 4 тысяч километров) расстояния. Диапазон характеризуется также наличием «замирания» сигнала (уровень поля неравномерный, что приводит к изменению уровня громкости радиопередачи).

Диапазон 1.8 Мгц наиболее трудный для дальних связей. Дальняя связь (свыше 1500-2000 км) возможна только при особом стечении обстоятельств и в течении ограниченного времени преимущественно на рассвете-закате. А связи до 1500 км возможны с наступлением темноты. При расвете диапазон замирает.

Диапазон 3,5 Мгц является ночным диапазоном. В дневное время связь на нем возможна только с ближайшими корреспондентами. С наступлением темноты начинают появляться станции, удаленные на большие расстояния. Через час — два после восхода Солнца диапазон пустеет.

Диапазон 7 Мгц обычно «живет» круглые сутки. Днем на нем можно услышать станции близлежащих районов (летом — на расстоянии 500—600, зимой — 1000—1500 км).

Диапазон 14 Мгц — диапазон, в котором работает основная масса радиолюбителей. Прохождение на нем (за исключением зимних ночей) имеется практически круглые сутки. Особенно хорошее прохождение наблюдается в апреле—мае.

Диапазон 21 Мгц тоже, широко используется коротковолновиками. Прохождение на нём в основном наблюдается в дневные часы. Оно менее устойчиво, чем на 14 Мгц, и может резко меняться.

Диапазон 28 Мгц самый «капризный». День-два отличного прохождения внезапно могут смениться неделей полного его отсутствия. Сигналы радиостанций здесь бывают слышны только в светлое время суток, за исключением отдельных редких случаев аномального распространения радиоволн.

Более полную информацию по поводу КВ радиолюбительских диапазонов можно прочитать на страничке http://www.qso.ru/band.html?1

Распространение сигналов в УКВ диапазонах с точки зрения банальной эрудиции, настолько затейливо для понимания, что перечислять механизмы поведения радиоволн на неоднородностях тропосферы, отражения от приполярных областей ионосферы, метеорных следов, от Луны и вообще всего на свете, у меня не хватит ни терпения, ни соответствующих знаний. Поэтому ограничусь простым описанием из книжки.

Диапазон УКВ позволяет осуществлять радиовещание с очень хорошим качеством, благодаря использованию частотной модуляции. К недостатку УКВ диапазона можно отнести высокое затухание радиоволны. Максимально возможное расстояние до радиостанции не может превышать 100 километров.
Короткая волна не может обогнуть препятствие выше, чем ее длина, поэтому она вынуждена пронизывать это препятствие насквозь. При этом, уровень излучения значительно понижается, что сказывается в месте приема значительным ослаблением громкости радиопередачи. Для того, чтобы максимально увеличить радиус приема, передающие и приемные антенны стараются разместить как можно выше над уровнем земли.

Источник

В каком диапазоне удобнее слушать радио

В чем разница между АМ и ФМ диапазонами? Есть такие понятия, как амплитудная и частотная модуляция. В первом случае величина сигнала на входе кодируется амплитудой сигнала на выходе. При этом частота остается постоянной. Во втором случае величина сигнала на входе кодируется амплитудой сигнала на выходе. При этом амплитуда постоянная.

Прежде, чем ответить на вопрос, в чем разница между АМ и ФМ диапазонами, более подробно, необходимо рассказать о том, что эти самые диапазоны собой представляют.

AM (Amplitude Мodulation) – это амплитудная модуляция. В таком режиме амплитуда передаваемого высокочастотного сигнала прямо пропорциональна амплитуде звукового сигнала. Вещание в режиме амплитудной модуляции ведется в диапазонах длинных (ДВ), средних (СВ) и коротких (КВ) волн.

Со станций, вещающих в режиме AM, можно принимать радиосигналы на большом расстоянии от передатчика. Прежде всего, это распространяется на диапазоны СВ и КВ. Волны АМ без проблем принимают на большом расстоянии от крупных населенных пунктов, в которых невозможно принять волны FM и УКВ. Во время поездки за город это очень удобно.

Диапазон частот FM составляет 87.5-108 МГц. Его также называют верхним УКВ-диапазоном. Радиостанции FM-диапазона хорошо принимают в крупных городах. Вот почему, если вы за город выезжаете не часто, то покупайте магнитолу, запоминающую много радиостанций именно в этом диапазоне. В городе она более подходит для прослушивания.

Качество звука в режиме FM весьма высокое. Львиная доля радиостанций вещают в стереорежиме. Но FM-диапазон работает на маленьком расстоянии. Вот почему на приличном расстоянии от города или крупного районного центра на прием радиостанций в этом диапазоне рассчитывать не стоит. За редким исключением работать в FM-диапазоне могут все магнитолы.

Что касается, диапазона УКВ, то этот радиовещательный диапазон в ультракоротких волнах поделили еще на два маленьких диапазона. Первый (64.5-73 МГц) принято называть УКВ, второй (87.5-108 МГц) – FM. Большинство тюнеров могут принимать радиостанции в поддиапазоне FM, а в УКВ они могут принимать только некоторые радиостанции.

И если вы любите слушать радиостанции, которые ведут вещание лишь в УКВ, то покупайте такую модель, которая поддерживает этот поддиапазон. Здесь необходимо подчеркнуть, что во многих моделях есть расширенный УКВ-диапазон: УКВ + FM.

Источник