4.8. Электромагнитные излучения
В процессе жизнедеятельности человек очень часто попадает под воздействие различных электромагнитных излучений и полей.
Природными источниками электромагнитных полей и излучений есть излучения солнца и галактики, электрическое и магнитное поле Земли, различные процессы в атмосфере и земных недрах, которые сопровождаются появлением электростатических полей и излучений.
Техногенные источники излучений это прежде всего электросети, системы связи, радио и телевидение, радиолокаторы, индукторы и конденсаторы термического промышленного оснащения, бытовых приборов и др.
Электромагнитные излучения и поля характеризуются напряженностью электрической Е (В/м) и магнитной (А/м) составляющей частей поля.
Время распространения электромагнитных колебаний в воздухе есть величины связанные соотношением
Е= k• Н,
где k – постоянный коэффициент (k=377 В/А). В зависимости от частоты или длины волны колебаний весь диапазон электромагнитных полей делят на поддиапазоны (табл.5,4.)
Классификация электромагнитних полей и радиочастот
Высокие частоты (ВЧ)
Сверхвысокие частоты (СВЧ)
Действие электромагнитных полей на человека зависит от напряженности электрической и магнитной составляющей частей, частоты колебаний и размеров поверхности, на которые действуют колебания. В электрическом поле атомы и полярные молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются и ориентируются в направлении действия электромагнитного поля. В электролитах, которые являются составляющими тканей, крови и т.п., под действие электрического поля возникает ток ионного происхождения.
Изменение электрического поля вызывает нагрев тканей за счет изменения полярности диэлектриков (сухожилье, хрящи и т.п.), так и за счет возникновения токов. Тепловой эффект возникает вследствие поглощения энергии электромагнитного поля. Чем выше напряженность поля и время его действия тем сильнее проявляются приведенные эффекты.
Наиболее интенсивно электромагнитное поле действует на части тела за значительного содержания воды, а особенно на ткани со слабо развитой сосудистой системой (глаза, мозг, почки, желудок и др.). Так, например, облучение глаз может вызвать помутнение кристаллика (катаракту), которое проявляется не сразу а через несколько дней или недель.
Действие сильных электростатических и постоянных магнитных полей вызывает нарушение в нервной и сердечно-сосудистой системах, органах дыхания, а также в крови. Действие поля промышленной частоты зависит главным образом от величины электрической составной части поля и проявляется при непосредственном влиянии на центральную нервную систему.
Предельно допустимая напряженность электромагнитного поля установленная для рабочих мест не должна превышать ПДК (10 Вт/м 2 )
f, МГц . . . . . . . .0,06-3 3,0-30,0 30-50 50 — 300
Е, В/м. . . . . . 50 20 10 5
Для населенных пунктов (ПДК 0,05 Вт/м 2 )
f, МГц . . . . . . . .0,03-0,3 0,3-3 3- 30 30 — 300
Е, В/м. . . . . . . . 20 10 4 2
Очень часто в процессе своей жизнедеятельности человек попадает в зону действия электрических полей высоковольтных сетей линий электроснабжения. В некоторых случаях они пересекают территории населенных пунктов, дачи и приусадебные участки, сады, огороды, сельскохозяйственные угодья и т.п. В местах провисания проводов, непосредственно под ними, напряженность электрической составной части поля достигает 10 к/м для сетей напряжением 500 кВ, а для сетей с напряжением 750 кВ — больше 15 кВ/час. Наблюдения показали, что в таких случаях, при условии продолжительного нахождения под влиянием поля, возникают головные боли, ухудшается самочувствие, аппетит и память, нарушается работа сердца. Поэтому в производственных условиях устанавливают предельное время нахождения человека в зоне действия поля в течение дня
Напряженность поля, кВ/м Меньше 5 5 -10 10-15 15-20 20-25
нахождения, мин. Без ограничения 180 90 10 5
Для населенных пунктов установлены предельно допустимые значение напряженности поля: в жилых помещениях 0,5 В/м, на территории жилой застройки 1 в/м, на территории садов и городов 5 в/м, в ненаселенной местности 15 в/г.
Ослабление напряженности поля на рабочих местах и в населенных пунктах достигается путем увеличения расстояния между источником излучения и местом нахождения человека, уменьшение мощности излучения, а также экранированием мест нахождения человека или источников излучения. В целях защиты населения от действия электрического поля устанавливают санитарно-защитные зоны электрических сетей, где запрещается строительство жилых помещений, общественных строений, стоянок транспортных средств, а также санитарно-защитные зоны между этими объектами и радио-, телевизионными и радиолокационными станциями.
В тех случаях, когда приведенные граничные нормы не выполняются необходимо использовать индивидуальные способы защиты. К ним относятся комбинезоны и халаты из металлизированной ткани и специальные очки, со стеклом, которое покрыто токопроводящим пластом диоксида олова.
Для замера параметров электромагнитного поля используют приборы напряженности электромагнитных полей, а в диапазоне сверхвысоких частот – измерители плотности потока энергии.
Диапазон частот электромагнитных полей
Назва диапазону
Диапазон частот
Длина волны
Название диапазона
7. Диапазоны электромагнитных волн.
Атмосферные явления. Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательные контуры).
30 кГц — 300 кГц
30 МГц — 300 ГГц [4]
300 ГГц — 429 ТГц
Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях.
Видимое (оптическое) излучение
429 ТГц — 750 ТГц
7,5×10 14 Гц — 3×10 16 Гц
Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов.
3×10 16 — 6×10 19 Гц
Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц.
более 6×10 19 Гц
Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.
Электромагнитной волной называется процесс распространения переменного электромагнитного поля в свободном пространстве с конечной скоростью (скоростью света). Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н — вихревое электрическое п
8. Условие поперечности плоских электромагнитных волн в вакууме.
в плоской электромагнитной волне вектор напряженности электрическогополя E, вектор напряженности магнитного поля H и волновой вектор k взаимно перпендикулярны и образуют правовинтовую систему. Из перпендикулярности векторов E и H к волновому вектору k(к вектору скорости волны v), т.е. направлению распространения волны, следует, что электромагнитные волны — поперечные.
Hx и Ex не зависят от времени и координаты x, т.е. являются однородными постоянными полями. Таким образом, переменное поле электромагнитной волны не имеет составляющей вдоль оси x, в направлении которой распространяется волна. Это значит, что электромагнитная волна поперечна, т.е. векторы 
и 
перпендикулярны направлению ее распространения.
9.Плоская монохроматическая электромагнитная волна.Экспоненциальная форма записи Ур-ия волн.
Электромагнитная волна — это распространяющиеся в пространстве взаимно перпендикулярные электрическое E(r,t) и магнитноеH(r,t) поля, удовлетворяющие системе уравнений Максвелла, причем направление распространения n в каждой точке пространства перпендикулярно E и H.
Волна называется монохроматической (по-гречески — одноцветной), если поле волны является гармонической (синусоидальной) функцией времени.
Плоская монохроматическая электромагнитная волна — это электромагнитная волна, в которой E- и H- компоненты поля меняются по одному и тому же гармоническому закону, а поверхность постоянной фазы является плоскостью. Например, для волны, распространяющейся в вакууме водль оси Oy,
Ez(y,t)=E0cos(wt-ky), Hx(y,t)=H0cos(wt-ky),где w=2*PI/T — круговая частота колебаний,T — период колебаний,k=2*PI/l — волновое число, l — длина волны. Для амплитуд E0 и H0 при распространении в вакууме справедливо соотношение: E0=c мю 0H0,
Часто зависимость векторов электромагнитного поля от координат и времени удобно записывать в комплексной форме. Используем для перехода к комплексной форме записи формулу Эйлера:
Длина, скорость и частота электромагнитной волны
Онлайн калькулятор перевода длины волны в частоту для широкого диапазона частот, включая радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгенов- ские и гамма лучи
Электромагнитные колебания — это взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей, проявляющиеся в периодическом изменении напряжённости (E) и индукции (B) поля в электроцепи или пространстве. Эти поля перпендикулярны друг другу в направлении движения волны (Рис.1) и, в зависимости от частоты, представляют собой: радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские либо гамма-лучи.
Рис.1 Распространение электромагнитной волны в пространстве
Длина волны, обозначаемая буквой λ и измеряемая в метрах — это расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе. Другими словами, это расстояние, на котором фаза электромагнитной волны вдоль направления распространения меняется на 2π.
Время, за которое волна успевает преодолеть это расстояние (λ), т. е. интервал времени, за который периодический колебательный процесс повторяется, называется периодом колебаний, обозначается буквой ፐ (тау) или Т и измеряется в метрах.
Частота электромагнитных колебаний связана с периодом соотношением:
f (Гц) = 1 / T (сек) .
Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме (v) равна скорости света и составляет величину: v = С = 299792458 м/сек .
В среде эта скорость уменьшается до: v = С / n , где n > 1 — это показатель преломления среды.
Абсолютный показатель преломления любого газа (в том числе воздуха) при обычных условиях мало чем отличается от единицы, поэтому с достаточной точностью его можно не учитывать в условиях распространения электромагнитных волн в воздушном пространстве.
Соотношение, связывающее длину волны со скоростью распространения в общем случае, выглядит следующим образом:
λ (м) = v (м/сек) *Т (сек) = v (м/сек) / f (Гц) .
И окончательно для воздушной среды:
λ (м) = 299792458 *Т (сек) = 299792458 / f (Гц) .
Прежде чем перейти к калькуляторам, давайте рассмотрим шкалу частот и длин волн непрерывного диапазона электромагнитных волн, которая традиционно разбита на ряд поддиапазонов. Соседние диапазоны могут немного перекрываться.
| Диапазон | Полоса частот | Длина волны |
| Сверхдлинные радиоволны | 3. 30 кГц | 100000. 10000 м |
| Длинные радиоволны | 30. 300 кГц | 10000. 1000 м |
| Средние радиоволны | 300. 3000 кГц | 1000. 100 м |
| Короткие радиоволны | 3. 30 МГц | 100. 10 м |
| Метровый радиодиапазон | 30. 300 МГц | 10. 1 м |
| Дециметровый радиодиапазон | 300. 3000 МГц | 1. 0,1 м |
| Сантиметровый СВЧ диапазон | 3. 30 ГГц | 10. 1 см |
| Микроволновый СВЧ диапазон | 30. 300 ГГц | 1. 0,1 см |
| Инфракрасное излучение | 0,3. 405 ТГц | 1000. 0,74 мкм |
| Красный цвет | 405. 480 ТГц | 740. 625 нм |
| Оранжевый цвет | 480. 510 ТГц | 625. 590 нм |
| Жёлтый цвет | 510. 530 ТГц | 590. 565 нм |
| Зелёный цвет | 530. 600 ТГц | 565. 500 нм |
| Голубой цвет | 600. 620 ТГц | 500. 485 нм |
| Синий цвет | 620. 680 ТГц | 485. 440 нм |
| > Фиолетовый цвет | 680. 790 ТГц | 440. 380 нм |
| Ультрафиолетовое излучение | 480. 30000 ТГц | 400. 10 нм |
| Рентгеновское излучение | 30000. 3000000 ТГц | 10. 0,1 нм |
| Гамма излучение | 3000000. 30000000 ТГц | 0,1. 0,01 нм |
А теперь можно переходить к онлайн расчётам:
Калькулятор расчёта длины волны по частоте
Калькулятор расчёта частоты по длине волны
В радиочастотной практике имеет распространение величина Kp, называемая коэффициентом укорочения. Однако здесь существует некоторая путаница. Одни источники интерпретируют эту величину, как отношение длины волны в среде к длине волны в вакууме, т. е. численно равной Kp = 1/n, где n — это, как мы помним, показатель преломления среды. Другие, наоборот — как отношение длины волны в вакууме к длине волны в среде, т. е. Kp = n.
Поэтому надо иметь в виду — если Kp > 1, то значение показателя преломления среды, которое следует подставлять в калькулятор n = Kp, а если Kp
 |
 |
Длина, скорость и частота электромагнитной волны
Онлайн калькулятор перевода длины волны в частоту для широкого диапазона частот, включая радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгенов- ские и гамма лучи
Электромагнитные колебания — это взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей, проявляющиеся в периодическом изменении напряжённости (E) и индукции (B) поля в электроцепи или пространстве. Эти поля перпендикулярны друг другу в направлении движения волны (Рис.1) и, в зависимости от частоты, представляют собой: радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские либо гамма-лучи.
Рис.1 Распространение электромагнитной волны в пространстве
Длина волны, обозначаемая буквой λ и измеряемая в метрах — это расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе. Другими словами, это расстояние, на котором фаза электромагнитной волны вдоль направления распространения меняется на 2π.
Время, за которое волна успевает преодолеть это расстояние (λ), т. е. интервал времени, за который периодический колебательный процесс повторяется, называется периодом колебаний, обозначается буквой ፐ (тау) или Т и измеряется в метрах.
Частота электромагнитных колебаний связана с периодом соотношением:
f (Гц) = 1 / T (сек) .
Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме (v) равна скорости света и составляет величину: v = С = 299792458 м/сек .
В среде эта скорость уменьшается до: v = С / n , где n > 1 — это показатель преломления среды.
Абсолютный показатель преломления любого газа (в том числе воздуха) при обычных условиях мало чем отличается от единицы, поэтому с достаточной точностью его можно не учитывать в условиях распространения электромагнитных волн в воздушном пространстве.
Соотношение, связывающее длину волны со скоростью распространения в общем случае, выглядит следующим образом:
λ (м) = v (м/сек) *Т (сек) = v (м/сек) / f (Гц) .
И окончательно для воздушной среды:
λ (м) = 299792458 *Т (сек) = 299792458 / f (Гц) .
Прежде чем перейти к калькуляторам, давайте рассмотрим шкалу частот и длин волн непрерывного диапазона электромагнитных волн, которая традиционно разбита на ряд поддиапазонов. Соседние диапазоны могут немного перекрываться.
| Диапазон | Полоса частот | Длина волны |
| Сверхдлинные радиоволны | 3. 30 кГц | 100000. 10000 м |
| Длинные радиоволны | 30. 300 кГц | 10000. 1000 м |
| Средние радиоволны | 300. 3000 кГц | 1000. 100 м |
| Короткие радиоволны | 3. 30 МГц | 100. 10 м |
| Метровый радиодиапазон | 30. 300 МГц | 10. 1 м |
| Дециметровый радиодиапазон | 300. 3000 МГц | 1. 0,1 м |
| Сантиметровый СВЧ диапазон | 3. 30 ГГц | 10. 1 см |
| Микроволновый СВЧ диапазон | 30. 300 ГГц | 1. 0,1 см |
| Инфракрасное излучение | 0,3. 405 ТГц | 1000. 0,74 мкм |
| Красный цвет | 405. 480 ТГц | 740. 625 нм |
| Оранжевый цвет | 480. 510 ТГц | 625. 590 нм |
| Жёлтый цвет | 510. 530 ТГц | 590. 565 нм |
| Зелёный цвет | 530. 600 ТГц | 565. 500 нм |
| Голубой цвет | 600. 620 ТГц | 500. 485 нм |
| Синий цвет | 620. 680 ТГц | 485. 440 нм |
| > Фиолетовый цвет | 680. 790 ТГц | 440. 380 нм |
| Ультрафиолетовое излучение | 480. 30000 ТГц | 400. 10 нм |
| Рентгеновское излучение | 30000. 3000000 ТГц | 10. 0,1 нм |
| Гамма излучение | 3000000. 30000000 ТГц | 0,1. 0,01 нм |
А теперь можно переходить к онлайн расчётам:
Калькулятор расчёта длины волны по частоте
Калькулятор расчёта частоты по длине волны
В радиочастотной практике имеет распространение величина Kp, называемая коэффициентом укорочения. Однако здесь существует некоторая путаница. Одни источники интерпретируют эту величину, как отношение длины волны в среде к длине волны в вакууме, т. е. численно равной Kp = 1/n, где n — это, как мы помним, показатель преломления среды. Другие, наоборот — как отношение длины волны в вакууме к длине волны в среде, т. е. Kp = n.
Поэтому надо иметь в виду — если Kp > 1, то значение показателя преломления среды, которое следует подставлять в калькулятор n = Kp, а если Kp < 1, то n = 1/Kp.
30 ггц какое излучение
Существуют различные определения радиочастотного ресурса. В контексте настоящего обзора таковым будем называть спектр электромагнитных колебаний, в котором возможно присутствие и прием радиотехническими средствами искусственных и/или естественных радиосигналов. При таком определении диапазон радиочастотного ресурса начинается с частот в доли герца и заканчивается частотами в сотни гигагерц у нижней границы спектра дальнего инфракрасного излучения.
Анализ структуры радиочастотного ресурса предполагает два уровня:
- физический, на котором описываются физические характеристики радиозлучения в тех или иных участках радиочастотного спектра и, соответственно, оценивается пригодность этих участков для тех или иных видов связи;
- прикладной, на котором описывается административное деление радиочастотного ресурса на участки, разрешенные для использования для тех или иных целей и видов связи с учетом географического расположения и принадлежности станций.
На физическом уровне сложилась схема представления структуры радиочастотного спектра в виде совокупности диапазонов, в пределах которых длина волны изменяется в 10 раз, от 1 до 10 единиц стандартной децимальной размерной шкалы — миллиметров, сантиметров, дециметров, метров, декаметров и т.д. Такая схема интуитивно понятна и удобна во многих смыслах. Шкала диапазонов полного радиочастотного спектра при этом имеет десятичный логарифимический масштаб. Данная схема является основной в научно-технических публикациях, а также принята в регламенте ITU и во многих национальных стандартах, в т.ч. в ГОСТ 24375-80 «Радиосвязь. Термины и определения».
Примечание. Распределение радиочастотного спектра пользователям начинается с определенной нижней границы, которая обычно выше нижней границы полного спектра (по регламенту ITU с 8,3 кГц), поэтому полный радиочастотный спектр можно поделить на два больших участка — распределяемые и нераспределяемые для использования диапазоны. Такое дополнительное деление в целом отражает пригодность и востребованность радиочастотного ресурса для целей, связанных с использованием радиопередающих устройств и их возможным влиянием на радиослужбы, исследующие естественные радиосигналы. Однако при этом необходимо уитывать особенности национальных регламентов. Например, в РФ и в США диапазон сверхдлинных волн ELF/СНЧ, не распределяемый регламентом ITU, освоен и используется для связи с подводными лодками, а также для геофизических исследований.
Кроме данной схемы существует много других схем деления. Наиболее известной и востребованной из них является схема деления по частотам с буквенными обозначениями диапазонов, определенная стандартом IEEE 521-2002 и ограниченная только гигагерцовым участком спектра. Она была разработана только для радаров, но впоследствии была заимствована с некоторыми отступлениями для спутниковой связи и ряда других систем, в т.ч. для систем, не относящихся к радиослужбам. Эта схема широко используется в публикациях по технике сверхвысоких частот и является основной в технике спутниковой связи гигагерцового участка радиоспектра.
Рис.1.1. Деление радиочастотного спектра
В практике использования радиочастотного спектра потребителями сложилась схема его административного деления по службам — группам потребителей, объединенных общими свойствами сферы присутствия (суша, море, воздух, космос), мобильности и назначения, в т.ч. с учетом использования или неиспользования ими спутниковых средств связи. Распределение спектра по службам может корректироваться и уточняться в зависимости от района, страны, вида связи, вида модуляции, технических средств и систем и др. Кроме того, в рамках деления по службам и районам исторически сложилась отдельная схема нумерации и распределения частот диапазонов ЧМ радиовещания — телевизионного и звукового.
1.2. ДЕЛЕНИЕ НА ДИАПАЗОНЫ ПО ДЛИНАМ ВОЛН
Рекомендуемое деление распределенного для использования службам радиочастотного спектра на диапазоны по длинам волн, включая их названия и условные обозначения (аббревиатуры), определено Разделом 1 Статьи 2 Части 1 Регламента Радиосвязи ITU и расширено в нераспределенной области ELF рекомендациями ITU-R V.431-8. Согласно последним предусмотрено деление всего радиочастотного спектра на 14 диапазонов по критерию десятикратного изменения длины волны, начиная от 10 млн. км до 0,1 мм. Каждый диапазон имеет свой номер от -1 до 12. Нижняя граница частоты диапазона с номером N при этом равна 0,3×10^N Гц, а верхняя — 3×10^N Гц. Каждому диапазону также присвоены полные и сокращенные (аббревиатурные) наименования двух видов — по интервалу длин волн и по интервалу частот. Перечень диапазонов с указанием их номеров, интервалов частот, интервалов длин волн, наименований и аббревитур, в т.ч. русскоязычных, а также соответствующих им традиционных наименований и аббревиатур, используемых в отечественной практике, приведен в таблице 1-1.
| N | частота | длина волны | трад. аббр. |
|||
| интервал | аббр. | интервал | наименование | аббр. | ||
| -1 | 0,03 — 0,3 Гц | ELF | 1 — 10 млн.км | гигаметровые | Gm | СДВ |
| 0 | 0,3 — 3 Гц | ELF | 100 — 1000 тыс.км | гектамегаметровые | hMm | СДВ |
| 1 | 3 — 30 Гц | ELF/КНЧ | 10 — 100 тыс.км | декамегаметровые | daMm | СДВ |
| 2 | 30 — 300 Гц | ELF/СНЧ | 1 — 10 тыс.км | мегаметровые | Mm | СДВ |
| 3 | 300 — 3000 Гц | ULF/ИНЧ | 100 — 1000 км | гектакилометровые | hkm | СДВ |
| 4 | 3 — 30 кГц | VLF/ОНЧ | 10 — 100 км | мириаметровые | Mam | СДВ |
| 5 | 30 — 300 кГц | LF/НЧ | 1 — 10 км | километровые | km | ДВ/КМВ |
| 6 | 300 — 3000 кГц | MF/СЧ | 100 — 1000 м | гектаметровые | hm | СВ/ГКМВ |
| 7 | 3 — 30 МГц | HF/ВЧ | 10 — 100 м | декаметровые | dam | КВ/ДКМВ |
| 8 | 30 — 300 МГц | VHF/ОВЧ | 1 — 10 м | метровые | m | УКВ/МВ |
| 9 | 300 — 3000 МГц | UHF/УВЧ | 1 — 10 дм | дециметровые | dm | УКВ/ДМВ |
| 10 | 3 — 30 ГГц | SHF/СВЧ | 1 — 10 см | сантиметровые | cm | УКВ/СМВ |
| 11 | 30 — 300 ГГц | EHF/КВЧ | 1 — 10 мм | миллиметровые | mm | УКВ/ММВ |
| 12 | 300 — 3000 ГГц | НHF/ГВЧ | 0,1 — 1 мм | децимиллиметровые | dmm | УКВ/ДММВ |
для перехода к описанию нужного диапазона кликните по соответствующей строке таблицы
| ELF — extreamely low frequency ULF — ultra low frequency VLF — very low frequency LF — low frequency MF — medium frequency HF — high frequency VHF — very high frequency UHF — ultra high frequency SHF — super high frequency EHF — extra high frequency HHF — hyper high frequency | КНЧ — крайне низкие частоты СНЧ — сверхнизкие частоты ИНЧ — инфранизкие частоты ОНЧ — очень низкие частоты НЧ — низкие частоты СЧ — средние частоты ВЧ — высокие частоты ОВЧ — очень высокие частоты СВЧ — сверхвысокие частоты КВЧ — крайне высокие частоты ГВЧ — гипервысокие частоты | СДВ — сверхдлинные волны ДВ — длинные волны КМВ — километровые волны СВ — средние волны ГКМВ — гектаметровые волны КВ — короткие волны ДКМВ — декаметровые волны УКВ — ультракороткие волны МВ — метровые волны ДМВ — дециметровые волны СМВ — сантиметровые волны ММВ — миллиметровые волны ДММВ — децимиллиметровые волны |
1. Англоязычные наименования длин волн в таблицу не включены (см. при необходимости в оригинале рекомендаций ITU по ссылке в начале настоящего раздела).
2. Англоязычная аббревиатура HHF для диапазона N12 рекомендациями ITU не предусмотрена.
3. В англоязычных публикациях диапазон ELF может подразумевать иные, чем в рекомендациях ITU, частотные интервалы. В частности, в него, как правило, не включают интервалы с частотами менее 3 Гц (диапазоны с номерами -1 и 0). Кроме того, иногда диапазон ELF с номером 2 с частотами 30 — 300 Гц именуют диапазоном супернизких частот — SLF (super low frequency). Часто также, в частности в регламентах военной связи США, расширяют интервал диапазона ELF до нижней границы диапазона VLF, исключая тем самым диапазон ULF.
4. Русскоязычные наименования и аббревиатуры частот диапазонов с номерами с 4 по 12 (от ОНЧ до ГВЧ), а также наименования их длин волн соответствуют ГОСТ 24375-80 «Радиосвязь. Термины и определения», однако аббревиатуры для длин волн данным ГОСТОМ не предусмотрены. Диапазоны с -1 по 3 в ГОСТ 24375-80 не включены, соответственно аббревиатуры частот ИНЧ, СНЧ, КНЧ и наименования длин волн с гигаметровых по гектакилометровые являются в РФ терминами, принятыми по умолчанию.
5. Русскоязычные аббревиатуры для длин волн с гигаметровых по мириаметровые в таблице не приводятся, т.к. принятых по умолчанию их вариантов нет, а встречающиеся в некоторых источниках варианты связаны с необходимостью использования строчных букв в уже устоявшихся аббревиатурах для диапазонов 5-12, что затрудняет восприятие.
6. В ряде отечественных публикаций для диапазона дециметровых волн вместо аббревиатуры ДМВ используется аббревиатура ДЦВ.
7. Диапазон децимиллиметровых волн (N12) фактически является диапазоном дальнего инфракрасного излучения и отнесение его к радиоспектру, как это делается в ряде публикаций, многие авторы, в т.ч. и автор настоящее обзора, считают спорным. В таблице данный диапазон приведен как пограничный для радиочастотного спектра. Его краткая характеристика дана для общего сведения в главе 2 настоящего обзора. Данный диапазон также часто именуется диапазоном субмиллиметровых волн.
1.3. ДЕЛЕНИЕ НА ДИАПАЗОНЫ ПО ЧАСТОТАМ С 1 ГГц
Деление радиочастотного спектра по частотам от 1 ГГц и выше было введено в 1976 году стандартом Института Инженеров Электротехники и Электроники за номером IEEE-521, получившим название IEEE Standard Letter Designations for Radar-Frequency Bands. Основой для него послужила система буквенных шифров для диапазонов работы радиолокаторов, используемая в США в годы Второй Мировой войны в целях засекречивания частот. В 1984 году вышла следующая редакция данного стандарта, расширившая перечень диапазонов в верхнюю часть радиоспектра, а в 2002 году вышла окончательная редакция IEEE 521-2002, в которой было учтено распределение частот по районам регламента ITU.
Стандарт установил границы и обозначенияния полос частот только для радиолокации. Впоследствии аналогичные буквенные обозначения стали широко использоваться многими авторами и для спутниковых систем радиосвязи, тем самым расширив по умолчанию сферу их применения. Однако по ряду технических и организационных причин, в т.ч. связанных с регулированием частотного спектра регламентом ITU, границы спутниковых диапазонов оказались смещены относительно радарных диапазонов, что необходимо учитывать. Это же относится и к диапазонам других служб и систем, для которых используются аналогичные буквенные обозначения.
Соответствие обозначений IEEE 521-2002 интервалам частот, диапазонам регламента ITU для службы радиолокации, наименованиям спутниковых диапазонов по средней частоте и диапазонам регламента ITU для спутниковых служб приведено в таблице 1-2.
все значения частот в гигагерцах
| буква | радары | спутники | ||
| интервал | границы по ITU-R | наименование | границы по ITU-R | |
| L | 1 — 2 | 1,215 — 1,400 | диапазон 1,5 ГГц | 1,525 — 1,710 |
| S | 2 — 4 | 2,300 — 2,500 2,700 — 3,400 |
диапазон 2,5 ГГц | 2,500 — 2,690 |
| C | 4 — 8 | 5,250 — 5,850 | диапазон 4/6 ГГц | 3.400 — 4.200 4.500 — 4.800 5.850 — 7.075 |
| X | 8 — 12 | 8,500 — 10,500 | — | — |
| Ku | 12 — 18 | 13.400 — 14.000 15.300 — 17.300 |
диапазон 11/14 ГГц диапазон 12/14 ГГц |
10.700 — 13.250 14.000 — 14.500 |
| K | 18 — 27 | 24,050 — 24,350 | диапазон 20 ГГц | 17,700 — 20,200 |
| Ka | 27 — 40 | 33,400 — 36,000 | диапазон 30 ГГц | 27,500 — 30,000 |
| V | 40 — 75 | — | диапазон 40 ГГц | 37.500 — 42.500 47.200 — 50.200 |
| W | 75 — 110 | — | — | — |
| mm | свыше 110 | — | — | — |
1. Таблица 1-2 для диапазонов с L по V включительно, в т.ч. в части диапазонов спутниковой связи, цитируется по рекомендациям ITU-R V.431-8. В данных рекомендация констатируется, что абсолютного соответствия между буквами и диапазонами, для которых они используются, нет, поэтому рекомендуется буквенное обозначение сопровождать указанием частот.
2. Диапазоны W (75 — 110 ГГц) и mm (свыше 110 ГГц) в стандарте IEEE и в рекомендациях ITU-R V.431-8 не предусмотрены, являются нововведением, используемым в ряде источников.
3. Происхождение буквенных обозначений, а также обоснование шкалы деления в настоящем обзоре не рассматривается, т.к. выходит за рамки его задач и требует углубленного рассмотрения особенностей распространения радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов.
1.4. ДЕЛЕНИЕ НА ДИАПАЗОНЫ ПО СЛУЖБАМ
Перечень служб радиочастотного спектра регламентирован разделом III статьи 1 части первой Регламента Радиосвязи ITU (см. таблицу 1-3).
| N | наименование службы (en) | наименование службы (ru) |
| 1 | фиксированнная служба | fixed service |
| 2 | фиксированнная спутниковая служба | fixed satellite service |
| 3 | межспутниковая служба | inter-satellite service |
| 4 | служба космической эксплуатации | space operation service |
| 5 | подвижная служба | mobile service |
| 6 | подвижная спутниковая служба | mobile-satellite service |
| 7 | сухопутная подвижная служба | land mobile service |
| 8 | сухопутная подвижная спутниковая служба | land mobile-satellite service |
| 9 | морская подвижная служба | maritime mobile service |
| 10 | морская подвижная спутниковая служба | maritime mobile-satellite service |
| 11 | портовая служба | port operations service |
| 12 | служба движения судов | ship movement service |
| 13 | воздушная подвижная служба | aeronautical mobile service |
| 14 | воздушная подвижная (R) служба | aeronautical mobile (R) service |
| 15 | воздушная подвижная (OR) служба | aeronautical mobile (OR) service |
| 16 | воздушная подвижная спутниковая служба | aeronautical mobile-satellite service |
| 17 | воздушная подвижная спутниковая (R) служба | aeronautical mobile-satellite (R) service |
| 18 | воздушная подвижная спутниковая (OR) служба | aeronautical mobile-satellite (OR) service |
| 19 | радиовещательная служба | broadcasting service |
| 20 | радиовещательная спутниковая служба | broadcasting-satellite service |
| 21 | служба радиоопределения | radiodetermination service |
| 22 | спутниковая служба радиоопределения | radiodetermination-satellite service |
| 23 | радионавигационная служба | radionavigation service |
| 24 | радионавигационная спутниковая служба | radionavigation-satellite service |
| 25 | морская радионавигационная служба | maritime radionavigation service |
| 26 | морская радионавигационная спутниковая служба | maritime radionavigation-satellite service |
| 27 | воздушная радионавигационная служба | aeronautical radionavigation service |
| 28 | воздушная радионавигационная спутниковая служба | aeronautical radionavigation-satellite service |
| 29 | радиолокационная служба | radiolocation service |
| 30 | радиолокационная спутниковая служба | radiolocation-satellite service |
| 31 | вспомогательная служба метеорологии | meteorological aids service |
| 32 | спутниковая служба исследования земли | earth exploration-satellite service |
| 33 | метеорологическая спутниковая служба | meteorological-satellite service |
| 34 | служба стандартных частот и сигналов времени | standard frequency and time signal service |
| 35 | спутниковая служба стандартных частот и сигналов времени | standard frequency and time signal-satellite service |
| 36 | служба космических исследований | space research service |
| 37 | любительская служба | amateur service |
| 38 | любительская спутниковая служба | amateur-satellite service |
| 39 | радиоастрономическая служба | radio astronomy service |
| 40 | служба безопасности | safety service |
| 41 | специальная служба | special service |
для перехода к описанию нужной службы кликните по соответствующей строке таблицы
Примечание. Служба безопасности и специальная служба не являются самостоятельными службами. К этим категориям может быть отнесена любая служба, удовлетворяющая определенных критериям (см. соответствующие определения в главе 4).
Распределения радиочастотного спектра для использования службами регламентировано Разделом IV Статьи 5 Части первой Регламента Радиосвязи ITU и имеет вид таблицы с примечаниями.
Рис.1.2. Таблица распределения частот регламента ITU
Распределение конкретных частот может осуществляться как в глобальном масштабе, так и в региональном масштабе, с учетом особенностей районов, на которые разделена вся территория земной поверхности (см. рис. 1.3). В первом случае графа распределения охватывает все три столбца, во втором — один или два.
Распределение также может уточняться с учетом конкретных стран, служб, технических параметров связи и требований по электромагнитной совместимости с другим службами, в т.ч. других стран и районов, а также с учетом особых географических зон, например, тропической, которые могут иметь определенные особенности распространения радиоволн. Соответствующие оговорки выносятся в примечания, номера которых указываются либо в соответствующих графах таблицы, либо рядом с названиями соответствующи служб.
Рис.1.1. Карта районов ITU
Как было сказано выше, исторически сложилась практика деления на диапазоны частот телевизионного и ЧМ звукового радиовещания с обозначением их римскими цифрами (см. таблицу 1-4).
| обозначение | диапазон частот, МГц | ||
| район 1 | район 2 | район 3 | |
| I | 47 — 68 | 54 — 68 | 47 — 68 |
| II | 87,5 — 108 | 88 — 108 | 87 — 108 |
| III | 174 — 230 | 176 — 216 | 174 — 230 |
| IV | 470 — 582 | 470 — 582 | 470 — 582 |
| V | 582 — 960 | 582 — 890 | 582 — 960 |
Примечание. Данная схема деления не включает отечественный диапазон УКВ ЧМ радиовещания 65,9 — 74 МГц.
Более подробно об особенностях регламента ITU, а также о национальных регламентах и регламентах отдельных служб см. в других главах настоящего обзора.