Использование радиочастотного диапазона в современном мире

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Кафедра

" Радиосвязи, Радиовещания и Телевидения"

 

УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА

РЕФЕРАТ

«Исследование использования радиочастотного диапазона и проблем использования»

 

 

Студент группы ИКТп- 43 Шлёнов Н. А.

(роспись) Фамилия И. О.

 

Руководитель Кирпичникова М. Ю.

(роспись) Фамилия И. О.

 

Самара, 2015

РЕЦЕНЗИЯ

 

 

Оглавление

Введение. 4

Диапазоны частот. 6

Использование радиочастотного диапазона в современном мире. 8

Проблемы использования. 10

Вывод. 16

Список использованной литературы.. 17

 

 

 

Введение

В данном реферате мы рассмотрим радиочастотный диапазон. Что это такое? Где им пользоются? И какие проблемы могут быть с ним?

Но вначале сделаем маленький экскурс в историю.

О радиоволнах впервые в своих работах в 1868 году рассказал Джеймс Максвелл. Он предложил уравнение, которое описывает световые и радиоволны, как волны электромагнетизма. Но первооткрывателем считается Генрих Герц. Герц приспособил индукционную катушку, чтобы генерировать гигантские искры в зазоре между парой небольших сфер на концах металлических стержней. Это была довольно обычная установка для демонстрационных опытов, однако Герц внес в нее кое-какие усовершенствования: стержни были длиннее, а сферы на концах, служившие конденсаторами, где накапливался заряд, больше, чем обычно. Ширину зазора можно было варьировать, а реостат (проводник с переменным сопротивлением) регулировал разность потенциалов в зазоре. Доведя сопротивление реостата до нуля, чтобы вызвать разряд, Герц с удивлением заметил, что слабые искры не прекращают проскакивать. На скамье рядом с прибором лежала еще одна металлическая катушка с парой контактов, куда были насажены сферы, а между ними оставлен зазор для искрового разряда. Во время работы с индукционной катушкой Герц (или, может, его жена) заметили не только ослепительную вспышку между сферами того контура, который катушка подпитывала, но и едва различимые искры в катушке поодаль (которая не была никуда подключена). Ученому выпал редчайший шанс. Как впоследствии писал он сам, «невозможно было прийти к этому явлению, основываясь только на теории».

РИС. 1 Генрих Герц РИС. 2 Схема экспериментального аппарата Герца, собранная им в 1887 году

Тогда Герц осознал, что странное и необъяснимое происшествие — знак чего-то нового. Совсем немного времени потребовалось, чтобы заключить, что контур-приемник реагировал именно на колебания тока в искровом промежутке первого контура, и измерить частоту колебаний с помощью простейшего стробоскопа — вращающегося зеркальца. Герц показал, что он наблюдал вовсе не явление индукции, как предполагал вначале: до катушки-детектора добиралось излучение, которому для этого приходилось пройти сквозь всю комнату. Длина волны излучения была невероятно большой, зато путешествовало оно со скоростью света. Так был открыт путь к радио и всему, что за ним последовало.

 

Но что же такое радиоволна - электромагнитное излучение с длинами волн в электромагнитном спектре длиннее инфракрасного излучения. Радиоволны имеют частоту от 3 кГц до 300 ГГц, и соответствующую длину волны от 1 миллиметра до 100 километров. Как и все другие электромагнитные волны, радиоволны распространяются со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются молнии и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и мобильной радиосвязи, радиовещания, радиолокации и других навигационных систем, спутников связи, компьютерных сетей и других бесчисленных приложений. Различные частоты радиоволн по-разному распространяются в атмосфере Земли: длинные волны могут покрыть часть Земли очень последовательно, более короткие волны могут отражаться от ионосферы и распространяются по всему миру, и с ещё более короткими длинами радиоволны изгибаются или отражаются очень слабо и распространяются в пределах прямой видимости.

 

Дадим ещё несколько определений связанных с моей темой:

 

радиочастотный спектр — совокупность радиочастот в установленных Международным союзом электросвязи пределах, которые могут быть использованы для функционирования радиоэлектронных средств или высокочастотных устройств;

радиочастота — частота электромагнитных колебаний, устанавливаемая для обозначения единичной составляющей радиочастотного спектра;

 

распределение полос радиочастот — определение предназначения полос радиочастот посредством записей в Таблице распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации, на основании которых выдается разрешение на использование конкретной полосы радиочастот, а также устанавливаются условия такого использования.

Закончив с введением мы приступим к следующей части моего реферата

 

Диапазоны частот

Российский ГОСТ- 24375 даёт следующую обобщённую разбивку радиочастотного диапазона,основанную на международных стандартах:

1. Очень низкие частоты - 3 – 30 кГц, соответствует сверхдлинным частотам.

2. Низкие частоты – 30 - 300 кГц, соответствует длинным волнам.

3. Средние частоты – 300 – 3000 кГц, соответствует средним волнам.

4. Высокие частоты – 3 - 30 МГц, соответствует коротким волнам.

5. Очень высокие частоты – 30 – 300 МГц, соответствует ультракоротким волнам.

6. Ультразвуковые частоты – 300 – 3000 МГц, соответствует дециметровым волнам.

7. Сверхвысокие частоты – 3 – 30 ГГц, соответствует сантиметровым волнам.

8. Крайне высокие частоты – 30 – 300 ГГц, соответсвует милиметровым волнам.

9. Гипервысокие частоты – 300 -3000 ГГц, соответствует субмиллиметровым волнам.

 

 

По регламенту международного союза электросвя-зи радиоволны разделены на диапазоны от 0.3*10N Гц до 3*10N Гц, где N - номер диапазона. Российский ГОСТ 24375-80 почти полностью повторяет эту классификацию. (РИС. 3)

РИС. 3

Классификация ГОСТ 24375-80 не получила широкого распространения и в ряде случаев вступает в противоречие с национальными стандартами (ГОСТ) в области радиоэлектроники. На практике под низкочастотным диапазоном подразумевается звуковой диапазон, а под высокочастотным — весь радиодиапазон, выше 30 кГц, в том числе сверхвысокочастотный (свыше 300 МГц).Традиционные обозначения радиочастотных диапазонов на Западе сложились в ходе Второй мировой войны. В настоящее время они закреплены в США стандартом IEEE, а также международным стандартом ITU.

Также я хотел бы привести в примеры выделенных диапазонов:

РИС. 4

Также существует ещё множество разделений диапазонов:

1. Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи

2. Диапазоны гражданской авиации

3. Диапазоны РЛС.

Дав характеристику диапазонам по полосе частот,длинам волн и названием волн мы приступаем к следующей части реферата.

 

Использование радиочастотного диапазона в современном мире

 

Используя ранее приведённые таблицы можно сразу сказать что диапазон использования крайне велик начиная с передачи изображения на телевизор до координирования полётов самолётов, от передачи сигнал на ваш радиоприёмник до передачи передачи сигнала SOS.

РИС. 5

 

Но радиочастотный диапазон не ограничивается в развитие,

развитие технологий затронуло и ширину использования

радиочастотного диапазона:

· Появились приборы передающие интернет по радиосигналу (роутеры) передающие сигналы на диапазоне частот с 2.4 до 5 ГГц(домашние версии)

	РИС. 6

· Также с помощью радиосигнала приблизительно на диапазоне частот 2600 МГц мобильные операторы позволили нам на своих телефонах иметь высокоскоростной интернет (4G или LTE), который позволяет получить скорость равную 326.4 Мбит/с,

 

 

РИС. 7

· Используя радиосигнал в современном мире можно объединить всю аппаратуру класса hi-fi т.е. интегрировать с персональными компьютерами

	РИС. 8

 

Рассказав про применение радиочастотного диапазона в современном мире, я хочу перейти к следующей части реферата.