Войти
| Частотный диапазон | От 3 до 30 ГГц |
|---|---|
| Диапазон длин волн | От 1 дм до 1 см |
| Связанные группы |
| Радио группы | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ITU | ||||||||||||
| ||||||||||||
| ЕС / НАТО / США ECM | ||||||||||||
| IEEE | ||||||||||||
| Другое ТВ и радио | ||||||||||||
|
Сверхвысокая частота ( СВЧ) - это обозначение ITU для радиочастот (RF) в диапазоне от 3 до 30 гигагерц (ГГц). Эта полоса частот также известна как сантиметровая полоса или сантиметровая волна, поскольку длины волн варьируются от одного до десяти сантиметров. Эти частоты попадают в диапазон микроволн, поэтому радиоволны с этими частотами называются микроволнами. Малая длина волны микроволн позволяет направлять их узкими лучами апертурными антеннами, такими как параболические тарелки и рупорные антенны, поэтому они используются для двухточечной связи и каналов передачи данных, а также для радаров. Этот частотный диапазон используется для большинства радиолокационных передатчиков, беспроводных локальных сетей, спутниковой связи, микроволновых радиорелейных линий и многочисленных наземных каналов передачи данных ближнего действия. Они также используются для промышленного микроволнового нагрева, медицинской диатермии, микроволновой гипертермии для лечения рака и для приготовления пищи в микроволновых печах.
Частоты в диапазоне СВЧ часто обозначаются их обозначениями радиолокационных диапазонов IEEE : S, C, X, K u, K или K a band или аналогичными обозначениями НАТО или ЕС.
Разнообразные параболические антенны на вышке связи в Австралии для двухточечных микроволновых каналов связи. У некоторых есть белые пластиковые обтекатели над отверстиями для защиты от дождя. 
Антенна морского радара X-диапазона (8–12 ГГц) на корабле. Вращающаяся полоса перемещает вертикальный веерообразный пучок микроволн вокруг поверхности воды до горизонта, обнаруживая близлежащие корабли и другие препятствия. Микроволны распространяются исключительно в пределах прямой видимости ; из-за малый преломления из - за их короткую длину волны, groundwave и ионосферное отражение ( SkyWave или «пропустить» распространение) видно с более низкой частотой радиоволнами не происходят. Хотя в некоторых случаях они могут проникать через стены здания в достаточной степени для полезного приема, обычно требуются беспрепятственные полосы проезда к первой зоне Френеля. Длины волн достаточно малы в диапазоне сверхвысоких частот, что антенна может быть значительно больше, чем длина волны, позволяя высокой направленности (высокий коэффициент усиления ) антенны, которые будут построены, которые могут производить узкие лучи. Поэтому они используются в наземных линиях связи « точка-точка», ограниченных визуальным горизонтом 30–40 миль (48–64 км). Такие антенны с высоким коэффициентом усиления позволяют повторно использовать частоту соседними передатчиками. Они также используются для связи с космическими кораблями, поскольку волны не преломляются (не изгибаются) при прохождении через ионосферу, как более низкие частоты.
Длина волны СВЧ-волн создает сильные отражения от металлических предметов размером с автомобили, самолеты, корабли и другие транспортные средства. Это, а также узкая ширина луча, возможная при использовании антенн с высоким коэффициентом усиления, и низкое атмосферное затухание по сравнению с более высокими частотами, делают СВЧ основными частотами, используемыми в радарах. Затухание и рассеяние влагой в атмосфере увеличиваются с увеличением частоты, что ограничивает использование высоких частот СВЧ для приложений с большим радиусом действия.
Небольшие количества микроволновой энергии случайным образом рассеиваются молекулами водяного пара в тропосфере. Это используется в системах связи тропосферного рассеяния, работающих на частоте нескольких ГГц, для связи за горизонтом. Мощный микроволновый луч направлен прямо над горизонтом; когда он проходит через тропопаузу, некоторые микроволны рассеиваются обратно на Землю к приемнику за горизонтом. Могут быть достигнуты расстояния до 300 км. В основном они используются для военной связи.
Микроволны часто переносятся по волноводу, как в этом примере от радара управления воздушным движением, поскольку другие типы кабелей имеют большие потери мощности на частотах СВЧ. Длина волны СВЧ достаточно мала, чтобы всенаправленные антенны, используемые для таких приложений, как беспроводные устройства и мобильные телефоны, были достаточно малы, чтобы их можно было удобно поместить в корпус устройства. Для таких применений используются диполи или монополи с маленькими рукавами. Микрополосковой антенны является еще одним распространенным типом, часто интегрированы в кожу самолета.
Длины волн также достаточно малы, чтобы СВЧ-волны можно было сфокусировать в узкие лучи с помощью направленных антенн с высоким коэффициентом усиления от полуметра до пяти метров в диаметре. Направленные антенны на частотах СВЧ - это в основном апертурные антенны, такие как параболические антенны (наиболее распространенный тип), диэлектрические линзы, щелевые и рупорные антенны. Большие параболические антенны могут давать очень узкие лучи в несколько градусов или меньше, и их часто необходимо нацеливать с помощью визирной оси. Другой тип антенны, применимый на микроволновых частотах, - это фазированная антенная решетка, состоящая из множества диполей или патч-антенн на плоской поверхности, каждая из которых питается через фазовращатель, что позволяет управлять лучом решетки электронным способом. Короткая длина волны требует большой механической жесткости больших антенн, чтобы радиоволны приходили в точку питания в фазе.
На микроволновых частотах типы кабеля ( линии передачи ), используемые для проведения радиоволн более низкой частоты, например коаксиальный кабель, имеют высокие потери мощности. Следовательно, для передачи микроволн между передатчиком или приемником и антенной с низкими потерями необходимо использовать специальный тип металлической трубы, называемой волноводом. Из-за высокой стоимости и требований к техническому обслуживанию длинных волноводов во многих СВЧ-антеннах выходной каскад передатчика или входной ВЧ -приемник расположен на антенне.
Частоты СВЧ занимают «золотую середину» в радиочастотном спектре, который в настоящее время используется многими новыми радиослужбами. Это самый низкочастотный диапазон, в котором радиоволны могут быть направлены узкими лучами с помощью антенн подходящего размера, чтобы они не мешали соседним передатчикам на той же частоте, что позволяет повторно использовать частоту. С другой стороны, это самые высокие частоты, которые можно использовать для наземной связи на большие расстояния; более высокие частоты в диапазоне КВЧ (миллиметровые волны) сильно поглощаются атмосферой, что ограничивает практическое расстояние распространения до одного километра. Высокая частота дает микроволновым каналам связи очень большую пропускную способность ( пропускную способность ). В последние десятилетия было разработано много новых твердотельных источников микроволновой энергии, и впервые в микроволновых интегральных схемах появилась возможность выполнять значительную обработку сигналов на этих частотах. Источники КВЧ-энергии гораздо более ограничены и находятся на более ранней стадии разработки.
