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.
Международные правила строго регламентируют использование различными системами радиосвязи вещания (в том числе спутниковыми) строго определенного диапазона. Это продиктовано необходимостью обеспечить совместимость работ разных систем и исключить взаимные помехи.
По Регламенту радиосвязи территория Земли поделена на три обширных района. Первый включает Европу, страны СНГ, Россию, Монголию и Африку. Второй – территорию Америки (как Северной, так и Южной). Третий – Южную и Юго-Восточную Азию, Австралию, Тихоокеанский регион. В каждом районе – свое распределение радиочастотных полос.
Для работы спутниковой связи Регламент предусматривает диапазоны частот с условными обозначениями: L, S, C, X, Ku, Ka, K диапазоном от 1452 МГц до 86,0 ГГц. Подавляющее большинство спутниковых систем работает в диапазонах С и Ku. Диапазон Ka активно осваивается в странах Европы и Америки, но в нашей стране пока не нашел широкого применения.
Эффективность антенны зависит от числа длин волн, которые укладываются в поперечнике антенны. С повышением частоты длина волны снижается (эти величины обратно пропорциональны) и для приема высокочастотных сигналов не требуются антенны больших размеров. Диапазон частот С принимается антенной размером 2,5-4,5 метров, а для приема волн диапазона К требуемый размер антенн – всего лишь 10-15 см. При одних и тех же размерах антенны, работающие в высоком диапазоне, имеют больший коэффициент усиления.
В радиовещании каждая передающая станция также имеет свой диапазон частот. Существует классификация радиоволн по диапазону и длине волны. Согласно ей волны 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).
- Средние (длина 100-1000 метров) – средние частоты, до 3000 кГц.
- Короткие, имеющие длину от 10-100 метров – это т. н. высокие частоты (частотой до 30 МГц).
- Ультракороткие или метровые (длина 1-10 метров), очень высокие (до 300 МГц).
- Дециметровые (длина 10-100 сантиметров), ультравысокие, до 3000 МГц.
- Сантиметровые (длина 1-10 сантиметров), сверхвысокие (до 30 ГГц).
- Миллиметровые (длина 1-10 миллиметров), крайне высокие (до 300 ГГц).
Диапазон частот 300-3000 ГГц относится к т. н. диапазону гипервысоких частот.
На начальных этапах развития радиосвязи использовались волны в основном длинного и сверхдлинного диапазона. Но они, распространяясь над земной поверхностью, сильно поглощались, требовались мощные передающие устройства. Устойчивый прием ведется на средних волнах, но на них трудно обеспечить дальность передачи, и пользуется этим диапазоном, в основном, местное радиовещание с радиусом в несколько сот километров.
Короткие волны обеспечивают большую дальность, но подвержены помехам и искажению сигнала. Ими пользуются, большей частью, в авиа- и морской навигации и на магистральных связных линиях.
Главное достоинство высокочастотных диапазонов – возможность применения антенн, размеры которых сравнимы с длиной волны, излучение является эффективным только при соблюдении этого условия. Построение систем дальней связи, основанных на распространении волн в пределах видимости, стало возможным с применением искусственных спутников Земли.
