Ultrahøy frekvens - Ultra high frequency

Ultrahøy frekvens ( UHF ) er ITU -betegnelsen for radiofrekvenser i området mellom 300  megahertz (MHz) og 3  gigahertz (GHz), også kjent som desimeterbåndet da bølgelengdene varierer fra en meter til en tidel av en meter (en desimeter ). Radiobølger med frekvenser over UHF-båndet faller inn i frekvensområdet superhøy frekvens (SHF) eller mikrobølgeovn . Lavere frekvenssignaler faller inn i VHF ( veldig høy frekvens ) eller lavere bånd. UHF -radiobølger formerer seg hovedsakelig ved siktlinje ; de er blokkert av åser og store bygninger, selv om overføringen gjennom bygningsvegger er sterk nok til innendørs mottak. De brukes til fjernsynssendinger , mobiltelefoner , satellittkommunikasjon inkludert GPS , personlige radiotjenester inkludert Wi-Fi og Bluetooth , walkie-talkies , trådløse telefoner og mange andre applikasjoner.

Den IEEE definerer UHF radarbånd som frekvenser mellom 300 MHz og 1 GHz. To andre IEEE -radarbånd overlapper ITU UHF -båndet: L -båndet mellom 1 og 2 GHz og S -båndet mellom 2 og 4 GHz.

UHF fjernsynsantenne på en bolig. Denne typen antenne, kalt en Yagi-Uda-antenne , er mye brukt ved UHF-frekvenser.

Formeringsegenskaper

Radiobølger i UHF-båndet reiser nesten utelukkende ved siktlinjeforplantning (LOS) og bakrefleksjon; i motsetning til i HF -båndet er det liten eller ingen refleksjon fra ionosfæren ( skywave -forplantning ), eller bakkebølge . UHF -radiobølger er blokkert av åser og kan ikke bevege seg utover horisonten, men kan trenge gjennom løvverk og bygninger for innendørs mottak. Siden bølgelengdene til UHF-bølger er sammenlignbare med størrelsen på bygninger, trær, kjøretøyer og andre vanlige gjenstander, kan refleksjon og diffraksjon fra disse objektene forårsake falming på grunn av flerveisforplantning , spesielt i bebygde byområder. Atmosfærisk fuktighet reduserer eller demper styrken til UHF -signaler over lange avstander, og dempningen øker med frekvensen. UHF TV -signaler blir generelt mer nedbrutt av fuktighet enn lavere bånd, for eksempel VHF TV -signaler.

Siden UHF -overføring er begrenset av den visuelle horisonten til 30–40 miles (48–64 km) og vanligvis til kortere avstander av lokalt terreng, tillater det at de samme frekvenskanalene kan gjenbrukes av andre brukere i nærliggende geografiske områder ( frekvensgjenbruk ). Radio repeatere brukes for omsending av UHF-signaler når en avstand som er større enn siktlinje er nødvendig.

Noen ganger når forholdene er riktige, kan UHF -radiobølger reise lange avstander med troposfæriske kanaler når atmosfæren varmes og avkjøles gjennom dagen.

Antenner

Hjørnereflektor UHF-TV-antenne fra 1950-tallet

Lengden på en antenne er relatert til lengden på radiobølgene som brukes. På grunn av de korte bølgelengdene er UHF -antenner praktisk stubbe og korte; ved UHF-frekvenser er en kvartbølge monopol , den vanligste rundstrålende antennen mellom 2,5 og 25 cm lang. UHF-bølgelengder er korte nok til at effektive sendeantenner er små nok til å montere på håndholdte og mobile enheter, så disse frekvensene brukes til toveis landradiosystemer , for eksempel walkie-talkies , toveis radioer i kjøretøyer og til bærbare trådløse enheter ; trådløse telefoner og mobiltelefoner . Omnidireksjonelle UHF -antenner som brukes på mobile enheter er vanligvis korte pisker , ermetipoler , gummi -ducky -antenner eller den plane inverterte F -antennen (PIFA) som brukes i mobiltelefoner. Omnidireksjonelle UHF -antenner med høyere forsterkning kan være laget av kollinære matriser av dipoler og brukes til mobile basestasjoner og cellulære basestasjonsantenner .

De korte bølgelengdene tillater også at antennene med høy forsterkning er praktisk små. Antenner med høy forsterkning for punkt-til-punkt- kommunikasjonslenker og UHF-fjernsynsmottak er vanligvis Yagi , periodisk logg , hjørnereflektorer eller reflekterende matriseantenner . På den øvre enden av bandet blir sporantenner og parabolske retter praktiske. For satellittkommunikasjon brukes spiralformede og svingbare antenner siden satellitter vanligvis bruker sirkulær polarisering som ikke er følsom for den relative orienteringen til de sendende og mottakende antennene. For fjernsynssendinger brukes spesialiserte vertikale radiatorer som hovedsakelig er modifikasjoner av spalteantenne eller reflekterende matriseantenne : hullsylinderen, sikksakk og panelantenner.

applikasjoner

UHF TV-kringkasting oppfylte kravet om ytterligere luft-TV-kanaler i byområder. I dag har mye av båndbredden blitt omdisponert til land mobilradiosystem , bagasjeradio og mobiltelefonbruk . UHF -kanaler brukes fortsatt for digital -TV .

Siden overføringsantenner ved UHF-frekvenser er små nok til å installeres på bærbare enheter, brukes UHF-spekteret over hele verden for landmobilradiosystemer, toveis radioer som brukes til talekommunikasjon for kommersielle, industrielle, offentlige sikkerhet og militære formål. Eksempler på personlige radiotjenester er GMRS , PMR446 og UHF CB . Noen trådløse datanettverk bruker UHF -frekvenser. De vidt brukte GSM- og UMTS -mobilnettene bruker UHF -mobilfrekvenser .

Store telekommunikasjonsleverandører har distribuert tale- og datanettverk i VHF/UHF -serien. Dette gjør at mobiltelefoner og mobile dataenheter kan kobles til det offentlige telefonnettet og Internett .

UHF -radarer sies å være effektive til å spore stealth -krigere, om ikke stealth -bombefly.

Wi-Fi opererer på 2412 MHz-2484 MHz. LTE opererer også på UHF -frekvenser

Eksempler på UHF -frekvensallokeringer

Australia

• UHF borgereband (Land mobile service): 476–477 MHz
• TV -kringkasting bruker UHF -kanaler mellom 503 og 694 MHz
• Fast punkt-til-punkt-kobling 450.4875-451.5125 MHz
• Land mobil service 457.50625 - 459.9875 MHz
• Mobil satellittjeneste: 406.0000 - 406.1000 MHz
• Segment- og serviceeksempler: Landmobil for private, australske, statlige og territorielle myndigheter, jernbaneindustrien og mobil-satellitt

Canada

• 430–450 MHz: Amatørradio (70 cm bånd)
• 470–806 MHz: Terrestrisk fjernsyn (med utvalgte kanaler i 600 og 700 MHz -båndene ledige)
• 1452–1492 MHz: Digital lydkringkasting ( L -bånd )
• Mange andre frekvensoppdrag for Canada og Mexico ligner deres amerikanske kolleger

Storbritannia

• 380–399,9 MHz: Terrestrial Trunked Radio (TETRA) -tjeneste for bruk i nødstilfeller
• 430–440 MHz: Amatørradio ( 70 cm bånd )
• 446,0–446,2 MHz: Europeisk ulisensiert PMR -tjeneste => PMR446
• 457–464 MHz: Skanningstelemetri og telekontroll, hovedsakelig tildelt vann-, gass- og elektrisitetsindustrien
• 606–614 MHz: Radiomikrofoner og radioastronomi
• 470–862 MHz: Tidligere brukt for analoge TV -kanaler 21–69 (til 2012).
  • For tiden brukes kanalene 21–37, 39–48, pluss 55 og 56, for Freeview digital TV. Kanal 38 ble brukt til radioastronomi, men har blitt godkjent for å gi PMSE -brukere tilgang på lisensiert, delt basis.
  • 694-790 MHz: dvs. at kanalene 49-60 er i ferd med å bli slettet, slik at disse kanalene kan tildeles for 5G-mobilkommunikasjon, men kanalene 55 og 56 brukes for COM 7 og COM 8 multiplexer for HD-tjenester.
  • 791–862 MHz, dvs. at kanalene 61–69 inkluderende tidligere ble brukt til lisensierte og delte trådløse mikrofoner (bare kanal 69), har siden blitt tildelt 4G mobilkommunikasjon.
• 863–865 MHz: Brukes for lisensfrie trådløse systemer.
• 863–870 MHz: Enheter med kort rekkevidde , LPWAN IoT- enheter som NarrowBand-IoT .
• 870–960 MHz: Mobilkommunikasjon (GSM900 - kun Vodafone og O2) inkludert GSM -R og fremtidig TETRA
• 1240–1325 MHz: Amatørradio ( 23 cm bånd )
• 1710–1880 MHz: 2G mobilkommunikasjon (GSM1800)
• 1880–1900 MHz: DECT trådløs telefon
• 1900–1980 MHz: 3G mobilkommunikasjon - opplasting av mobiltelefon
• 2110–2170 MHz: 3G mobilkommunikasjon - basestasjon nedlink
• 2310–2450 MHz: Amatørradio ( 13 cm bånd )

forente stater

UHF -kanaler brukes til digital fjernsynssending på både luftkanaler og kabel -TV -kanaler . Siden 1962 har UHF kanaltunere (på den tiden kanal 14-83) blitt påkrevd i fjernsynsmottakere av All-Channel Receiver Act . På grunn av deres mer begrensede rekkevidde, og fordi få sett kunne motta dem til eldre sett ble erstattet, var UHF -kanaler mindre ønskelige for kringkastere enn VHF -kanaler (og lisenser solgt til lavere priser).

En komplett liste over amerikanske tildelinger for fjernsynsfrekvenser finner du på nordamerikanske fjernsynsfrekvenser.

Det er en betydelig mengde lovlig ulisensiert aktivitet (trådløse telefoner, trådløse nettverk) gruppert rundt 900 MHz og 2,4 GHz, regulert under tittel 47 CFR del 15 . Disse ISM -båndene - frekvenser med høyere ulisensiert effekt tillatt for bruk opprinnelig av industrielle, vitenskapelige, medisinske apparater - er nå noen av de mest overfylte i spekteret fordi de er åpne for alle. 2,45 GHz -frekvensen er standarden for bruk av mikrobølgeovner , ved siden av frekvensene som er tildelt for Bluetooth -nettverksenheter.

Spekteret fra 806 MHz til 890 MHz (UHF -kanaler 70–83) ble tatt bort fra TV -kringkastingstjenester i 1983, først og fremst for analog mobiltelefoni .

I 2009, som en del av overgangen fra analog til digital over-the-air kringkasting av fjernsyn , ble spekteret fra 698 MHz til 806 MHz (UHF-kanaler 52–69) fjernet fra TV-kringkasting, noe som gjorde det tilgjengelig for annen bruk. Kanal 55 ble for eksempel solgt til Qualcomm for deres MediaFLO -tjeneste, som senere ble solgt til AT&T, og ble avviklet i 2011. Noen amerikanske kringkastere hadde blitt tilbudt insentiver til å forlate denne kanalen tidlig, slik at den kunne brukes umiddelbart. The FCC er planlagt auksjon for denne nylig tilgjengelig spekteret ble gjennomført i mars 2008.

FCC har tillatt amerikanerne å koble hvilken som helst enhet og hvilken som helst applikasjon til 22 MHz radiospekter som folk kaller 700 MHz -båndet. FCC inkluderte ikke en engrosbetingelse, noe som ville ha pålagt eieren av bandet å videreselge båndbredde til tredjeparter som deretter kunne betjene sluttbrukeren. Google hevdet at engroskravet ville ha stimulert internettkonkurransen. Fra 2007 ble 96% av landets bredbåndstilgang kontrollert av DSL- og kabelleverandører. En engrostilstand kunne ha betydd et tredje alternativ for internettjeneste.

• 225–420 MHz: Statens bruk, inkludert meteorologi , militær luftfart og føderal toveis bruk
• 420–450 MHz: Myndighetsradiolokalisering, amatørradiosatellitt og amatørradio ( 70 cm bånd ), MedRadio
• 450–470 MHz: UHF-forretningsband, General Mobile Radio Service og Family Radio Service 2-veis "walkie-talkies", offentlig sikkerhet
• 470–512 MHz: Lavbånds-TV-kanaler 14–20 (delt med offentlig sikkerhet landmobil 2-veis radio i 12 store storbyområder planlagt å flytte til 700 MHz-bånd innen 2023)
• 512–608 MHz: Mellombånds TV-kanaler 21–36
• 608–614 MHz: Kanal 37 brukt til radioastronomi og trådløs medisinsk telemetri
• 614–698 MHz: Mobilt bredbånd delt med TV -kanaler 38–51 på auksjon i april 2017 . TV -stasjoner vil flytte innen 2020.
  • 617–652 MHz: Nedlenkning for mobil bredbåndstjeneste
  • 652–663 MHz: Trådløse mikrofoner (høyere prioritet) og ulisensierte enheter (lavere prioritet)
  • 663–698 MHz: Opplasting av mobilt bredbånd
• 698–806 MHz: Ble auksjonert i mars 2008 ; budgivere fikk full bruk etter at overgangen til digital-TV ble fullført 12. juni 2009 (tidligere høybånds UHF-TV-kanaler 52–69)
• 806–816 MHz: Offentlig sikkerhet og kommersiell 2-veis (tidligere TV-kanaler 70–72)
• 817–824 MHz: ESMR-bånd for bredbåndsmobiltjenester (mobiltelefon) (tidligere offentlig sikkerhet og kommersiell 2-veis)
• 824–849 MHz: Cellular A & B -franchiser, terminal (mobiltelefon) (tidligere TV -kanaler 73–77)
• 849–851 MHz: Kommersielle luftfartssystemer ( Gogo )
• 851–861 MHz: Offentlig sikkerhet og kommersiell 2-veis (tidligere TV-kanaler 77–80)
• 862–869 MHz: ESMR-bånd for bredbåndsmobiltjenester (basestasjon) (tidligere offentlig sikkerhet og kommersiell 2-veis)
• 869–894 MHz: Cellular A & B -franchiser, basestasjon (tidligere TV -kanaler 80–83)
• 894–896 MHz: Kommersielle luftfartssystemer ( Gogo )
• 896–901 MHz: Kommersiell 2-veis radio
• 901–902 MHz: Smalbånds -PCer: kommersielle smalbåndstjenester
• 902–928 MHz: ISM-bånd , amatørradio ( 33 cm bånd ), trådløse telefoner og stereo, radiofrekvensidentifikasjon , datalinker
• 928–929 MHz: SCADA , alarmovervåking, måleravlesningssystemer og andre smalbåndstjenester for selskapets interne bruk
• 929–930 MHz: Personsøkere
• 930–931 MHz: Smalbånds -PCer: kommersielle smalbåndstjenester
• 931–932 MHz: Personsøkere
• 932–935 MHz: Faste mikrobølgetjenester: distribusjon av video, lyd og andre data
• 935–940 MHz: Kommersiell 2-veis radio
• 940–941 MHz: Smalbånds -PCer: kommersielle smalbåndstjenester
• 941–960 MHz: Blandede studio-sender faste lenker, SCADA , annet.
• 960–1215 MHz: Aeronautisk radionavigasjon
• 1240–1300 MHz: Amatørradio ( 23 cm bånd )
• 1300–1350 MHz: Radarsystemer med lang rekkevidde
• 1350–1390 MHz: Militær lufttrafikkontroll og mobile telemetri -systemer ved testområder
• 1390–1395 MHz: Foreslått trådløs medisinsk telemetritjeneste. TerreStar klarte ikke å levere service innen den nødvendige fristen.
• 1395–1400 MHz: Trådløs medisinsk telemetritjeneste
• 1400–1427 MHz: Jordutforskning, radioastronomi og romforskning
• 1427–1432 MHz: Trådløs medisinsk telemetritjeneste
• 1432–1435 MHz: Foreslått trådløs medisinsk telemetritjeneste. TerreStar klarte ikke å levere service innen den nødvendige fristen.
• 1435–1525 MHz: Militær bruk mest for luftfartstelemetri (derfor ikke tilgjengelig for digital lydkringkasting , i motsetning til Canada/Europa)
• 1525–1559 MHz: Skyterra nedkobling ( Ligado søker FCC -tillatelse for bruk på land)
  • 1526–1536 MHz: foreslått Ligado nedlink
  • 1536–1559 MHz: foreslått vaktbånd
• 1559–1610 MHz: Radio Navigation Satellite Services (RNSS) Øvre L-bånd
  • 1563–1587 MHz: GPS L1 -bånd
  • 1593–1610 MHz: GLONASS G1 -bånd
  • 1559–1591 MHz: Galileo E1 -bånd (overlappende med GPS L1)
• 1610–1660,5 MHz: Mobil satellittjeneste
  • 1610–1618: Globalstar -opplink
  • 1618–1626,5 MHz: Iridium uplink og nedlink
  • 1626,5–1660,5 MHz: Skyterra uplink ( Ligado søker FCC -tillatelse for terrestrisk bruk)
    • 1627,5–1637,5 MHz: foreslått Ligado uplink 1
    • 1646,5–1656,5 MHz: foreslått Ligado uplink 2
• 1660,5–1668,4 MHz: Radioastronomiobservasjoner. Sending er ikke tillatt.
• 1668,4–1670 MHz: Radioastronomiobservasjoner. Værballonger kan utnytte spekteret etter forhåndsvarsel.
• 1670–1675 MHz: Geostasjonære operasjonelle miljømessige satellittoverføringer til tre jordstasjoner i Wallops Island, VA; Greenbelt, MD og Fairbanks, AK. Landsdekkende bredbåndstjenestelisens i dette området eies av et datterselskap av Crown Castle International Corp. som prøver å tilby service i samarbeid med Ligado Networks .
• 1675–1695 MHz: Meteorologiske føderale brukere
• 1695–1780 MHz: AWS -operasjonsbånd for opplasting av mobiltelefoner (UL)
  • 1695–1755 MHz: AWS-3 blokker A1 og B1
  • 1710–1755 MHz: AWS-1 blokker A, B, C, D, E, F
  • 1755–1780 MHz: AWS-3 blokkerer G, H, I, J (forskjellige føderale byråer som overgår innen 2025)
• 1780–1850 MHz: eksklusiv føderal bruk (satellittkommunikasjon fra luftvåpenet, hærens mobillignende kommunikasjonssystem, andre byråer)
• 1850–1920 MHz: PCS -mobiltelefon - bestillingen er A, D, B, E, F, C, G, H -blokker. A, B, C = 15 MHz; D, E, F, G, H = 5 MHz
• 1920–1930 MHz: DECT trådløs telefon
• 1930–2000 MHz: PCS -basestasjoner - rekkefølgen er A, D, B, E, F, C, G, H -blokker. A, B, C = 15 MHz; D, E, F, G, H = 5 MHz
• 2000–2020 MHz: lavere AWS-4 nedoverkobling (mobilt bredbånd)
• 2020–2110 MHz: Kabelantenne -relétjeneste, lokal fjernsynsoverføringstjeneste, TV -kringkastingstjeneste, jordforskningssatellitttjeneste
• 2110–2200 MHz: Nedlink for mobilt bredbånd AWS
  • 2110–2155 MHz: AWS-1 blokker A, B, C, D, E, F
  • 2155–2180 MHz: AWS-3 blokker G, H, I, J
  • 2180–2200 MHz: øvre AWS-4
• 2200–2290 MHz: NASA satellittsporing, telemetri og kontroll (mellomrom til jord, mellomrom til rom)
• 2290–2300 MHz: NASA Deep Space Network
• 2300–2305 MHz: Amatørradio ( 13 cm bånd , nedre segment)
• 2305–2315 MHz: WCS mobilt bredbåndstjeneste for opplasting av blokker A og B
• 2315–2320 MHz: WCS -blokk C (AT&T forfølger smart nettdistribusjon)
• 2320–2345 MHz: Satellittradio ( Sirius XM )
• 2345–2350 MHz: WCS -blokk D (AT&T forfølger smart nettdistribusjon)
• 2350–2360 MHz: Downlink -blokker A og B for WCS mobil bredbåndstjeneste
• 2360–2390 MHz: Landings- og sikkerhetssystemer for fly
• 2390–2395 MHz: Landings- og sikkerhetssystemer for fly (sekundær utplassering på et dusin flyplasser), amatørradio ellers
• 2395–2400 MHz: Amatørradio ( 13 cm bånd , øvre segment)
• 2400–2483,5 MHz: ISM , IEEE 802.11 , 802.11b, 802.11g, 802.11n trådløst LAN , IEEE 802.15.4-2006 , Bluetooth , radiostyrte fly (strengt for bruk med spredt spektrum ), mikrobølgeovner , Zigbee
• 2483,5–2495 MHz: Globalstar downlink og Terrestrial Low Power Service egnet for TD-LTE små celler
• 2495–2690 MHz: Educational Broadcast and Broadband Radio Services
• 2690–2700 MHz: Bare mottaksområde for radioastronomi og romforskning

Se også

• Digital lydkringkasting og dens regionale implementeringer
• Digital bakkenett -tv
• The Thing (lyttenhet)

Referanser

Eksterne linker

• Amerikanske kabel -TV -kanalfrekvenser
• Tomislav Stimac, " Definisjon av frekvensbånd (VLF, ELF ... etc.) ". IK1QFK hjemmeside (vlf.it).