Как работают радиосистемы HF и VHF?

Высокая частота и очень высокая частота - это радиоволны. Они являются частью электромагнитного спектра и обычно называются коротковолновым радио (для КВ-волн) и частотно-модулированным (для УКВ-волн), также известным как "FM-радио". Оба радиодиапазона используются при трансляции коммерческих радиопередач. Радиоволны УКВ также используются для передачи телевизионных сигналов.

Электромагнитный спектр делится на разные волны заряженных фотонов, колеблющихся на определенных частотах. Весь электромагнитный спектр излучения (в порядке увеличения энергии) состоит из радиоволн, микроволн, инфракрасного излучения, видимого света, ультрафиолетового излучения, рентгеновских лучей и гамма-лучей. Сами радиоволны можно разделить на разные частоты, от сверхнизких до чрезвычайно высоких. Энергетические характеристики электромагнитного излучения могут быть либо волнами, либо частицами.

Радиоволна - это электромагнитная передача, состоящая из электрического и магнитного полей, колеблющихся вместе. Эти два поля расположены перпендикулярно и распространяются волнообразно. Энергия в волне движется вперед и назад между электрическим и магнитным полями. Частота, с которой колеблется радиоволна в секунду, измеряется в герцах. Радиосигналы могут быть всенаправленные и распространяются наружу в сферической форме, или они могут быть однонаправленными и излучать наружу как сфокусированный луч.

Высокочастотные радиоволны колеблются между 3 и 30 мегагерцами. Это также известно как коротковолновый радиодиапазон, и эта частота используется для радиолюбителей, CB и коммерческого радиовещания. Коротковолновые передачи часто имеют новостное, политическое или религиозное содержание. ВЧ-волны могут преломляться от ионосферы Земли (слоя заряженных частиц в атмосфере) и перенаправляться в желаемое место на земле. Таким образом, коротковолновые радиосигналы могут быть нацелены на географический регион.

Радиоволны VHF в диапазоне от 30 до 300 мегагерц также известны как "частотно-модулированные" или FM-волны и используются для коммерческого радио- и телевещания. Сигналы VHF могут нести больший объем информации, поэтому сигнал более четкий. FM-волны не преломляются ионосферой. Недостатком FM является то, что сигналы распространяются по прямой линии. Поэтому передатчики и приемники должны находиться в зоне прямой видимости; в противном случае сигналы в конечном итоге попадут в космос из-за кривизны Земли.

На распространение радиоволн может влиять ряд факторов окружающей среды, наиболее распространенными из которых являются географические препятствия, такие как горы и водоемы. На сигналы VHF (FM) больше влияют атмосферные возмущения, такие как туман или облака, чем на сигналы HF (короткие волны). Однако КВ-радиоволны подвержены преломлению (или изгибу) ионосферой, тогда как ОВЧ-волны - нет. Поскольку УКВ-волны имеют более высокую частоту и более направленную направленность, передающие антенны необходимо размещать на большей высоте. Это не обязательно для ВЧ передатчиков, поскольку они используют ионосферную рефракцию для направления своих сигналов.