Войти
| Диапазон частот | 30-300 кГц |
|---|---|
| Диапазон длин волн | 10–1 км |
| Радио группы | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ITU | ||||||||||||
| ||||||||||||
| ЕС / НАТО / США ECM | ||||||||||||
| IEEE | ||||||||||||
| Другое ТВ и радио | ||||||||||||
|
Низкая частота ( LF) - это обозначение ITU для радиочастот (RF) в диапазоне 30–300 кГц. Поскольку длина его волн составляет 10–1 км соответственно, он также известен как километровый диапазон или километровая волна.
Радиоволны НЧ имеют низкое затухание сигнала, что делает их пригодными для связи на большие расстояния. В Европе и регионах Северной Африки и Азии часть НЧ-спектра используется для AM-радиовещания в качестве « длинноволнового » диапазона. В западном полушарии он в основном используется для авиационных маяков, навигации ( LORAN ), информационных и погодных систем. Этот диапазон также используется для передачи сигналов времени.
Атмосферный радиошум увеличивается с уменьшением частоты. В диапазоне НЧ и ниже он намного выше минимального уровня теплового шума в цепях приемника. Следовательно, для приема подходят неэффективные антенны, размер которых намного меньше длины волны. Из-за своей большой длины волны низкочастотные радиоволны могут рассеиваться над препятствиями, такими как горные хребты, и распространяться за горизонт, следуя контуру Земли. Этот режим распространения, называемый земной волной, является основной в НЧ-диапазоне. Земные волны должны быть вертикально поляризованными ( электрическое поле вертикальное, а магнитное поле горизонтальное), поэтому для передачи используются вертикальные монопольные антенны. Ослабление силы сигнала с расстоянием за счет поглощения в земле ниже, чем на более высоких частотах. Низкочастотные земные волны могут приниматься на расстоянии до 2000 километров (1200 миль) от передающей антенны.
Низкочастотные волны также могут иногда распространяться на большие расстояния, отражаясь от ионосферы (реальный механизм - это один из механизмов преломления ), хотя этот метод, называемый небесной волной или « пропущенным » распространением, не так распространен, как на более высоких частотах. Отражение происходит в E или F слоях ионосферы. Сигналы Skywave могут быть обнаружены на расстоянии, превышающем 300 километров (190 миль) от передающей антенны.
LF радиочасы. В Европе и Японии многие недорогие потребительские устройства с конца 1980-х годов содержат радиочасы с НЧ-приемником для этих сигналов. Поскольку эти частоты распространяются только земной волной, на точность сигналов времени не влияет изменение путей распространения между передатчиком, ионосферой и приемником. В Соединенных Штатах такие устройства стали доступны для массового рынка только после увеличения выходной мощности WWVB в 1997 и 1999 годах.
Радиосигналы ниже 50 кГц способны проникать в глубины океана примерно до 200 метров, чем длиннее длина волны, тем глубже. Военно- морские силы Великобритании, Германии, Индии, России, Швеции, США и, возможно, других стран общаются с подводными лодками на этих частотах.
Кроме того, ядерные подводные лодки Королевского флота, несущие баллистические ракеты, якобы подчиняются постоянному приказу контролировать передачу BBC Radio 4 на частоте 198 кГц в водах недалеко от Великобритании. Ходят слухи, что они должны истолковать внезапную остановку передачи, особенно утренней программы новостей Today, как индикатор того, что Великобритания подвергается нападению, после чего их запечатанные приказы вступят в силу.
В США аварийная сеть наземных волн или GWEN работала в диапазоне частот от 150 до 175 кГц, пока в 1999 году не была заменена системами спутниковой связи. GWEN была наземной военной системой радиосвязи, которая могла выжить и продолжать работать даже в случае ядерной бомбы. атака.
Всемирная конференция радиосвязи 2007 года (ВКР-07) сделала эту полосу распределением радиолюбителей во всем мире. Международное распределение 2,1 кГц, диапазон 2200 метров (от 135,7 кГц до 137,8 кГц) доступно операторам радиолюбителей в нескольких странах Европы, Новой Зеландии, Канаде, США и зависимых от Франции заморских территориях.
Мировой рекорд расстояния для двустороннего контакта составляет более 10 000 км от Владивостока до Новой Зеландии. Помимо обычного кода Морзе, многие операторы используют очень медленный код Морзе с компьютерным управлением ( QRSS ) или специализированные цифровые режимы связи.
Великобритания выделила полосу спектра 2,8 кГц от 71,6 кГц до 74,4 кГц, начиная с апреля 1996 года, британским любителям, которые подали заявление об изменении для использования полосы без помех с максимальной выходной мощностью 1 Вт ERP. Он был отозван 30 июня 2003 г. после ряда расширений в пользу согласованной в Европе полосы 136 кГц. Очень медленный код Морзе от G3AQC в Великобритании был принят W1TAG в США 21-22 ноября 2001 года на частоте 72,401 кГц на расстоянии 3275 миль (5271 км) через Атлантический океан через Атлантический океан.
В Соединенных Штатах есть исключение в рамках правил FCC, часть 15, разрешающее нелицензионную передачу в диапазоне частот от 160 до 190 кГц. Любители длинноволновой радиосвязи называют ее диапазоном « LowFER », а экспериментаторы и их передатчики - « LowFER ». Этот частотный диапазон от 160 кГц до 190 кГц также называется диапазоном 1750 метров. Требования 47CFR15.217 и 47CFR15.206 включают:
Многие экспериментаторы в этом диапазоне - радиолюбители.
Регулярной службой, передающей морскую метеорологическую информацию RTTY в коде SYNOP на LF, является Немецкая метеорологическая служба ( Deutscher Wetterdienst или DWD ). DWD управляет станцией DDH47 на частоте 147,3 кГц, используя стандартный алфавит ITA-2 со скоростью передачи 50 бод и модуляцией FSK со сдвигом 85 Гц.
В тех частях мира, где нет службы длинноволнового радиовещания, ненаправленные радиомаяки, используемые для аэронавигации, работают на частотах 190–300 кГц (и далее в диапазоне MW). В Европе, Азии и Африке распределение NDB начинается с 283,5 кГц.
ЛОРАН система радионавигации -C работает на частоте 100 кГц.
В прошлом система Decca Navigator работала в диапазоне от 70 кГц до 129 кГц. Последние сети Decca были закрыты в 2000 году.
Передатчики дифференциальной телеметрии GPS работают в диапазоне от 283,5 до 325 кГц.
Коммерческая радионавигационная система " Дататрак " работает на нескольких частотах, в зависимости от страны, от 120 до 148 кГц.
Вещание AM разрешено в длинноволновом диапазоне на частотах от 148,5 до 283,5 кГц в Европе и некоторых частях Азии.
Некоторые метки радиочастотной идентификации ( RFID ) используют LF. Эти теги обычно известны как LFID или LowFID (низкочастотная идентификация). Метки LF RFID - это устройства ближнего действия.
Недорогой кварцевый приемник НЧ сигналов времени с ферритовой рамочной антенной. Поскольку наземные волны, используемые в этом диапазоне, требуют вертикальной поляризации, для передачи используются вертикальные антенны. Чаще всего используются мачтовые радиаторы, которые либо изолированы от земли и питаются снизу, либо иногда питаются оттяжками. T-антенны и перевернутые L-антенны используются, когда высота антенны является проблемой. Из-за большой длины волны в диапазоне почти все НЧ-антенны электрически короткие, короче четверти излучаемой длины волны, поэтому их низкая радиационная стойкость делает их неэффективными, требуя заземления и проводов с очень низким сопротивлением, чтобы избежать рассеивания мощности передатчика. Эти электрически короткие антенны нуждаются в загрузочных катушках в основании антенны, чтобы привести их в резонанс. Многие типы антенн, такие как зонтичная антенна, а также L- и T-антенны, используют емкостную нагрузку сверху («цилиндр») в виде сети горизонтальных проводов, прикрепленных к верхней части вертикального излучателя. Емкость повышает эффективность антенны за счет увеличения тока, не увеличивая его высоту.
Высота антенн зависит от использования. Для некоторых ненаправленных радиомаяков (NDB) высота может составлять всего 10 метров, в то время как для более мощных навигационных передатчиков, таких как DECCA, используются мачты с высотой около 100 метров. Т-образные антенны имеют высоту от 50 до 200 метров, а мачтовые антенны обычно выше 150 метров.
Высота мачтовых антенн для LORAN-C составляет около 190 метров для передатчиков с излучаемой мощностью менее 500 кВт и около 400 метров для передатчиков мощностью более 1000 киловатт. Основной тип антенны LORAN-C изолирован от земли.
Радиовещательные станции НЧ (длинноволновые) используют мачтовые антенны высотой более 150 метров или Т-образные антенны. Антенны мачты могут быть изолированными мачтами с заземлением или заземленными мачтами с верхним питанием. Также возможно использование решетчатых антенн на заземленных мачтах.
Для радиовещательных станций часто требуются направленные антенны. Они состоят из нескольких мачт, которые часто имеют одинаковую высоту. Некоторые длинноволновые антенны состоят из нескольких мачтовых антенн, расположенных по кругу с мачтовой антенной в центре или без нее. Такие антенны фокусируют передаваемую мощность на землю и дают большую зону приема без замирания. Этот тип антенны используется редко, поскольку они очень дороги и требуют много места, а также потому, что замирание на длинных волнах происходит гораздо реже, чем в средневолновом диапазоне. Одна такая антенна использовалась передатчиком Orlunda в Швеции.
Для приема используются длинные проволочные антенны или, чаще, ферритовые рамочные антенны из-за их небольшого размера. Радиолюбители добились хорошего приема на НЧ, используя активные антенны с коротким штырем.
НЧ передающие антенны для передатчиков большой мощности требуют большого пространства и были причиной разногласий в Европе и США из-за опасений по поводу возможных опасностей для здоровья, связанных с воздействием радиоволн на человека.
