Średnia częstotliwość - Medium frequency

Średnia częstotliwość
Zakres częstotliwości
 0,3 do 3 MHz
Zakres długości fali
 1000 do 100 m²
Pasma radiowe
ITU
1 (ELF) 2 (SLF) 3 (ULF) 4 (VLF)
5 (niski) 6 (MF) 7 (HF) 8 (UKF)
9 (UHF) 10 (SHF) 11 (KWF) 12 (THF)
UE / NATO / USA ECM
IEEE
Inne TV i radio
Pozycja MF w widmie elektromagnetycznym .

Średnia częstotliwość ( MF ) to oznaczenie ITU dla częstotliwości radiowych (RF) w zakresie od 300  kiloherców (kHz) do 3  megaherców (MHz). Częścią tego pasma jest pasmo fal średnich  (MW) AM . Pasmo MF jest również znane jako pasmo hektometrów, ponieważ długości fal mieszczą się w zakresie od dziesięciu do jednego hektometra (1000 do 100 m). Częstotliwości bezpośrednio poniżej MF są oznaczane jako niska częstotliwość (LF), podczas gdy pierwsze pasmo wyższych częstotliwości jest nazywane wysoką częstotliwością (HF). MF jest najczęściej używany do transmisji radiowych AM , nawigacyjnych radiolatarni , komunikacji morskiej między statkiem a lądem i kontroli ruchu lotniczego na morzu .

Propagacja

Fale radiowe o długościach fal MF rozchodzą się za pośrednictwem fal przyziemnych i odbicia od jonosfery (tzw. fal nieba ). Fale naziemne podążają za konturem Ziemi. Na tych długościach fal mogą zaginać się ( dyfraktować ) nad wzgórzami i podróżować poza horyzont widzenia, chociaż mogą być blokowane przez pasma górskie. Typowe stacje radiowe MF mogą pokryć promień kilkuset mil od nadajnika, z większymi odległościami nad wodą i wilgotną ziemią. Stacje nadawcze MF wykorzystują fale naziemne do pokrycia obszarów odsłuchu.

Fale MF może dłuższy dystans, za pośrednictwem skywave rozmnożeniowego, w którym fale radiowe emitowane pod kątem do przestrzeni powietrznej, załamanym na Ziemię warstwami naładowanych cząstek ( jony ) w jonosfery , z E i warstwy F . Jednak w pewnych momentach warstwa D (na niższej wysokości niż refrakcyjne warstwy E i F) może być elektronicznie zaszumiona i pochłaniać fale radiowe MF, zakłócając propagację fal nieba. Dzieje się tak, gdy jonosfera jest silnie zjonizowana, na przykład w ciągu dnia, latem, a zwłaszcza w czasie dużej aktywności słonecznej .

W nocy, zwłaszcza w miesiącach zimowych iw okresach niskiej aktywności słonecznej, jonosferyczna warstwa D może praktycznie zniknąć. Kiedy tak się dzieje, fale radiowe MF mogą być łatwo odbierane setki, a nawet tysiące mil z odległości, ponieważ sygnał zostanie załamany przez pozostałą warstwę F. Może to być bardzo przydatne w przypadku komunikacji na duże odległości, ale może również zakłócać pracę stacji lokalnych. Ze względu na ograniczoną liczbę dostępnych kanałów w paśmie nadawczym MW, te same częstotliwości są ponownie przydzielane do różnych stacji nadawczych oddalonych o kilkaset mil. W noce z dobrą propagacją fal, sygnały odległych stacji mogą odbijać się od jonosfery i zakłócać sygnały stacji lokalnych na tej samej częstotliwości. Umowa North American Broadcasting Regional (NARBA) uchylił niektóre kanały do użytku nocnego przez dłuższe obszarach usług poprzez skywave przez kilka specjalnie licencjonowanych AM stacje nadawcze. Kanały te nazywane są kanałami czystymi , a stacje zwane stacjami z kanałami czystymi muszą nadawać z większymi mocami od 10 do 50 kW.

Zastosowania i aplikacje

Grzejnik masztowy komercyjnej stacji nadawczej MF AM , Chapel Hill, Karolina Północna, USA

Głównym zastosowaniem tych częstotliwości jest nadawanie AM ; Stacje radiowe AM mają przydzielone częstotliwości w paśmie fal średnich od 526,5 kHz do 1606,5 kHz w Europie; w Ameryce Północnej rozciąga się od 525 kHz do 1705 kHz Niektóre kraje zezwalają również na nadawanie w paśmie 120 metrów od 2300 do 2495 kHz; częstotliwości te są najczęściej używane w obszarach tropikalnych. Chociaż są to średnie częstotliwości, 120 metrów jest generalnie traktowane jako jedno z pasm krótkofalowych .

W użyciu jest wiele częstotliwości straży przybrzeżnej i innych w zakresie od 1600 do 2850 kHz. Należą do nich na przykład francuska MRCC na 1696 kHz i 2677 kHz, Stornoway Coastguard na 1743 kHz, amerykańska Coastguard na 2670 kHz i Madera na 2843 kHz. RN Northwood w Anglii nadaje dane Weather Fax na 2618,5 kHz. Bezkierunkowe radiolatarnie nawigacyjne (NDB) do nawigacji morskiej i lotniczej zajmują pasmo od 190 do 435 kHz, które pokrywa się od LF do dolnej części pasma MF.

2182 kHz to częstotliwość wywołań międzynarodowych i alarmowych dla morskiej komunikacji głosowej SSB (radiotelefonia). Jest to analogiczne do kanału 16 w morskim paśmie VHF. 500 kHz było przez wiele lat morską częstotliwością alarmową i alarmową , a między 510 a 530 kHz jest więcej radiolatarni NDB. Navtex , który jest częścią obecnego Globalnego Morskiego Systemu Bezpieczeństwa w Niebezpieczeństwie, zajmuje 518 kHz i 490 kHz dla ważnych cyfrowych transmisji tekstowych. Wreszcie, istnieją lotnicze i inne ruchome pasma SSB od 2850 kHz do 3500 kHz, przekraczające granicę od pasma MF do pasma radiowego HF .

Krótkofalowców Zespół znany jako 160 metrów lub górnym paśmie „” znajduje się pomiędzy 1800 i 2000 kHz (alokacja zależy od kraju i startów na 1810 kHz poza Ameryk). Operatorzy amatorzy nadają na tym paśmie CW Morse Code , sygnały cyfrowe oraz sygnały głosowe SSB i AM. Po Światowej Konferencji Radiokomunikacyjnej 2012 (WRC-2012) służba amatorska otrzymała nowy przydział między 472 a 479 kHz dla modów wąskopasmowych i służby wtórnej, po szeroko zakrojonych badaniach propagacyjnych i kompatybilności przeprowadzonych przez Grupę Doświadczalną ARRL 600 metrów i jej partnerów na całym świat. W ostatnich latach w USA, Wielkiej Brytanii, Niemczech i Szwecji zezwolono również na pewne ograniczone działanie radioamatorskie w obszarze 500 kHz.

Wiele domowych telefonów przenośnych lub bezprzewodowych, zwłaszcza tych, które zaprojektowano w latach 80., transmituje sygnały audio FM o małej mocy między jednostką stołową a słuchawką na częstotliwościach w zakresie 1600 do 1800 kHz.

Anteny

Antena odbiorcza z pętlą ferrytową używana w radiach AM
Antena Cage T używana przez amatorski nadajnik radiowy na 1,5 MHz.

Anteny nadawcze powszechnie stosowane w tym paśmie obejmują jednobiegunowe promienniki masztowe , ładowane od góry drutowe anteny jednobiegunowe, takie jak anteny odwrócone L i T oraz druciane anteny dipolowe . Propagacja fali naziemnej , najczęściej stosowana na tych częstotliwościach, wymaga anten o polaryzacji pionowej, takich jak monopole.

Najpopularniejsza antena nadawcza, ćwierćfalowa monopole, jest fizycznie duża na tych częstotliwościach, od 25 do 250 metrów (82 do 820 stóp), wymagając wysokiego masztu radiowego . Zwykle sam maszt metalowy jest używany jako antena i jest montowany na dużym porcelanowym izolatorze, aby odizolować go od podłoża; nazywa się to grzejnikiem masztowym . Antena jednobiegunowa, szczególnie jeśli jest zwarta elektrycznie, wymaga dobrego połączenia uziemiającego o niskiej rezystancji, aby zapewnić wydajność, ponieważ rezystancja uziemienia jest połączona szeregowo z anteną i zużywa moc nadajnika. Komercyjne stacje radiowe wykorzystują system uziemienia składający się z wielu ciężkich miedzianych kabli, zakopanych kilka stóp pod ziemią, promieniujących od podstawy anteny na odległość około jednej czwartej długości fali. W obszarach o glebach skalistych lub piaszczystych, gdzie przewodnictwo gruntu jest słabe, stosuje się przeciwwagi naziemne .

Nadajniki o mniejszej mocy często wykorzystują elektrycznie krótkie monopole ćwierćfalowe, takie jak anteny odwrócone L lub T , które są wprowadzane w rezonans z cewką ładującą u ich podstawy.

Anteny odbiorcze nie muszą być tak wydajne jak anteny nadawcze, ponieważ w tym paśmie stosunek sygnału do szumu zależy od szumu atmosferycznego. Poziom szumów w odbiorniku jest znacznie niższy od szumu w sygnale, więc można zastosować anteny małe w porównaniu do długości fali, które są nieefektywne i dają niską siłę sygnału. Najpopularniejszą anteną odbiorczą jest antena z pętlą ferrytową (znana również jako antena pręta ferrytowego ), wykonana z pręta ferrytowego z owiniętą wokół niego cewką z cienkiego drutu. Antena ta jest na tyle mała, że ​​zwykle jest zamknięta w obudowie radia. Oprócz zastosowania w radiostacjach AM, anteny ferrytowe są również używane w przenośnych odbiornikach radionamierzających (RDF). Pręt ferrytowy ma dipolowy wzór odbioru z ostrymi zerami wzdłuż osi pręta, dzięki czemu odbiór jest najlepszy, gdy pręt znajduje się pod kątem prostym do nadajnika, ale zanika, gdy pręt jest skierowany dokładnie na nadajnik. Stosowane są również inne typy anten pętlowych i losowych anten przewodowych .

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ „Rec. ITU-R V.431-7, Nomenklatura pasm częstotliwości i długości fal stosowanych w telekomunikacji” (PDF) . ITU. Zarchiwizowane z oryginału (PDF) w dniu 31 października 2013 r . Pobrano 20 lutego 2013 .
  2. ^ Seybold, John S. (2005). Wprowadzenie do propagacji RF . John Wiley i Synowie. s. 55–58. Numer ISBN 0471743682.
  3. ^ „Propagacja fali przyziemnej MF i HF” (PDF) . Wprowadzenie do propagacji HF . Usługi radiowe i kosmiczne IPS, Sydney, Australia . Pobrano 27 września 2010 .
  4. ^ „Wielka Brytania Tabela alokacji częstotliwości 2008” (PDF) . Ofcom . P. 21 . Źródło 26 stycznia 2010 .
  5. ^ „Wykres alokacji częstotliwości w USA” (PDF) . Krajowa Administracja Telekomunikacji i Informacji, Departament Handlu Stanów Zjednoczonych. Październik 2003 . Źródło 11 sierpnia 2009 .
  6. ^ Częstotliwości MF / HF SSB zarchiwizowane 6 września 2007 w Wayback Machine
  7. ^ http://www.hffax.de/Northwood-95.txt
  8. ^ http://www.ntia.doc.gov/osmhome/allochrt.pdf Wykres alokacji częstotliwości rządu USA
  9. ^ „Grupa Eksperymentalna Radioamatorska 500 KC” . 500kc.com . Źródło 5 kwietnia 2018 .
  10. ^ "totse.com - Jak słuchać bezprzewodowych rozmów telefonicznych" . 6 stycznia 2009 r. Zarchiwizowane z oryginału w dniu 6 stycznia 2009 r . . Źródło 5 kwietnia 2018 .

Dalsza lektura

  • Charles Allen Wright i Albert Frederick Puchstein, „ Komunikacja telefoniczna, ze szczególnym zastosowaniem do prądów przemiennych średniej częstotliwości i sił elektromotorycznych ”. Nowy Jork [itd.] McGraw-Hill Book Company, inc., wyd. 1, 1925. LCCN 25008275

Zewnętrzne linki