الطيف الراديوي

(تم التحويل من Radio spectrum)
أرقام حزم الراديو حسب ITU

4 5 6 7 8 9 10 11 12

رموز حزم الراديو حسب ITU

VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF

NATO Radio bands

A B C D E F G H I J K L M

حـِزم الرادار حسب IEEE

HF VHF UHF L S C X Ku K Ka V W

edit

"الطيف الراديوي" هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي مع الترددات من 30 هيرتز إلى 300 غيغاهرتز. تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية في نطاق التردد هذا ، والذي يطلق عليه موجة الراديو ، على نطاق واسع في التكنولوجيا الحديثة ، وخاصة في الاتصالات. لمنع التداخل بين مختلف المستخدمين ، فيتم تنظيم كل من التوليد و الإرسال من الموجات الراديوية بدقة وفقاً للقوانين الوطنية ، بتنسيق من الهيئة الدولية ، الاتحاد الدولي للاتصالات ( ITU).[1]

يخصص الاتحاد الدولي للاتصالات أجزاء مختلفة من الطيف الراديوي لتكنولوجيات وتطبيقات الإرسال الراديوي المختلفة ؛ تم تعريف نحو 40 خدمة اتصالات راديوية في لوائح الراديو للاتحاد (RR).[2] في بعض الحالات ، يتم بيع أو ترخيص أجزاء من الطيف الراديوي لمشغلي خدمات إرسال الراديو الخاصة (مثل مشغلي الهاتف الخلوي أو محطات البث التلفزيوني). غالبًا ما يشار إلى نطاقات الترددات المخصصة باستخدامها الموفر (على سبيل المثال ، الطيف الخلوي أو الطيف التلفزيوني).[3]نظرًا لأنه مصدر ثابت يطلبه عدد متزايد من المستخدمين ، فقد أصبح الطيف الراديوي مزدحمًا بشكل متزايد في العقود الأخيرة ، والحاجة إلى الاستفادة منه بشكل أكثر فاعلية هي دفع الابتكارات الحديثة في مجال الاتصالات مثل أنظمة الراديو المقطوع ، انتشار الطيف ، النطاق العريض للغاية ، إعادة استخدام التردد ، إدارة الطيف الديناميكي الفعال ، تجميع التردد ، و الراديو المعرفي أو الإدراكي cognitive radio.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الحزم

الحزمة الراديوية هي جزء صغير متجاور من ترددات الطيف الراديوي ، حيث تُستخدم القنوات عادةً أو تُخصص لنفس الغرض. لمنع التداخل والسماح للاستخدام الفعال للطيف الراديوي ، يتم توزيع خدمات مماثلة في النطاقات. على سبيل المثال ، سيتم تخصيص البث أو الراديو المحمول أو أجهزة التنقل في نطاقات الترددات غير المتداخلة. لكل من هذه النطاقات ، لدى الاتحاد خطة النطاق التي تحدد كيفية استخدامها ومشاركتها ، لتجنب التداخل ولضبط البروتوكول على التوافق من المرسل و المستقبل.[4]


ITU

وكمسألة اصطلاحية ، يقسم الاتحاد الدولي للاتصالات الطيف الراديوي إلى 12 نطاقًا ، يبدأ كل منها عند طول الموجة والتي تبلغ قوتها عشرة أمتار (10 < n ) ، مع تردد مماثل على 3 مرات ؛ 10 8 − n ؛ hertz ، ويغطي كل منها عقدًا من التردد أو الطول الموجي. كل من هذه الحزم لها اسم تقليدي. على سبيل المثال ، يشير المصطلح التردد العالي (HF) إلى نطاق الطول الموجي من 100 إلى 10 أمتار ، وهو ما يتوافق مع مدى تردد يتراوح من 3 MHz إلى 30 MHz. هذا مجرد اصطلاح تسمية ولا يرتبط بالتخصيص ؛ يقسم الاتحاد كذلك كل نطاق إلى نطاقات فرعية مخصصة لاستخدامات مختلفة. فوق 300 جيجاهرتز ، يعد امتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي من خلال الغلاف الجوي للأرض كبيرًا إلى درجة أن الغلاف الجوي يصبح غير شفاف بشكل فعال ، ريثما يصبح شفافًا مرة أخرى في بالقرب من الأشعة تحت الحمراء ونطاقات تردد النافذة البصرية. يتم تعريف هذه "النطاقات الراديوية للاتحاد" في ITU لقوانين الراديو. تنص الفقرة 2 من المادة 2 على أن "الطيف الراديوي ينقسم إلى تسعة نطاقات تردد ، يتم تخصيصها بأعداد كاملة تدريجية وفقاً للجدول التالي."[5][6] أُنشئ الجدول بناءً على توصية الاجتماع الرابع للجنة CCIR ، التي عقدت في بوخارست عام 1937 ، وتمت الموافقة عليها من قبل المؤتمر الدولي للإذاعة الذي عقد في أتلانتيك سيتي ، نيوجيرسي في عام 1947. فكرة إعطاء كل حزمة رقماً ، حيث يكون الرقم هو لوغاريتم للمتوسط الهندسي التقريبي لحدود النطاق العلوي والسفلي بالتردد Hz ، الذي نشأ B.C. Fleming-Williams ، الذي اقترحه في رسالة إلى محرر "مهندس الشبكات اللاسلكية" في عام 1942. (على سبيل المثال ، المتوسط الهندسي التقريبي للحزمة 7 هو 10 ميغاهيرتز ، أو 10 7 هرتز. )[7]

اسم الحزمة الاختصار ITU رقم الحزمة التردد و طول الموجة مثال على الاستخدامات
تردد منخفض للغاية ELF 1 3–30 Hz
100,000–10,000 km
التواصل مع الغواصات
التردد المنخفض بحد كبير SLF 2 30–300 Hz
10,000–1,000 km
التواصل مع الغواصات
التردد المنخفض جداً ULF 3 300–3,000 Hz
1,000–100 km
اتصالات الغواصات, التواصل داخل المناجم
تردد منخفض جداً VLF 4 3–30 kHz
100–10 km
الملاحة, الإشارات الزمنية ، والاتصالات البحرية ، رصد معدل ضربات القلب ، الجيوفيزيائية
التردد المنخفض LF 5 30–300 kHz
10–1 km
الإشارات الزمنية ، AM البث بأطوال كبيرة للموجة (أوروبا وأجزاء من آسيا) ، RFID ، راديو الهواة
التردد المتوسط MF 6 300–3,000 kHz
1,000–100 m
AM البث بطول موجة متوسط , راديو الهواة ، إشارات الانهيارات الجليدية
التردد العالي HF 7 3–30 MHz
100–10 m
البث بطول موجة قصير, راديو نطاق المواطنين, راديو الهواة , عبر الأفق]] avi]] الاتصالات الراديوية واتصالات الطيران و RFID و الرادار فوق الأفق و إنشاء الرابط التلقائي (ALE) الاتصالات اللاسلكية ، الاتصالات الهاتفية البحرية والمتحركة , الاتصالات البينية ، RFID ، الرادار عبر الأفق ، الاتصالات اللاسلكية skywave شبه الأفقية (NVIS) ، الأمواج الراديوية القادمة من طبقة الأتموسفير و التي تسقط عمودياً ، الاتصالات الهاتفية البحرية والهواتف المحمولة (NVIS)]]
تردد عالي جداً VHF 8 30–300 MHz
10–1 m
FM, بث التلفزيون, اتصالات خط أرض-أرض واتصالات من طائرة إلى طائرة ، وراديو هواة الاتصالات المتنقلة البرية والبحرية ، راديو الطقس
تردد عالي جداً UHF 9 300–3,000 MHz
1–0.1 m
، الهاتف المحمول ، شبكة LAN اللاسلكية ، Bluetooth ، ZigBee ، GPS وراديو لاسلكي في اتجاهين مثل الجوال الأرضي ، FRS و راديوهات GMRS ، راديو الهواة ، الراديو الفضائي ، أنظمة تحكم عن بعد
تردد عالي فائق SHF 10 3–30 GHz
100–10 mm
علم الفلك الراديوي ، أجهزة / اتصالات أمواج ميكروية ، شبكة محلية لاسلكية ، DSRC ، الرادارات الأكثر حداثة ، الاتصالات الفضائية ، البث الكبلي والتلفزيوني عبر الأقمار الصناعية ، DBS ، راديو الهواة ، راديو القمر الصناعي
تردد عالي للغاية EHF 11 30–300 GHz
10–1 mm
علم الفلك الراديوي ، التردد العالي مبدل بث الأمواج الراديوية ، الاستشعار عن بُعد بالأمواج الراديوية ، راديو الهواة ، سلاح موجَّه الطاقة ، الماسح الضوئي بالموجات المليمترية ، شبكة LAN لاسلكية (802.11 ad)
الإشعاع بتردد تيرا هيرتز أو تردد عال جدا THz or THF 12 300–3,000 GHz
1–0.1 mm
التصوير الطبي التجريبي ليحل محل الأشعة السينية ، والديناميات الجزيئية فائقة السرعة ، فيزياء المادة المكثفة ، مطياف مجال تيراهيرتز الزمني ، حوسبة / اتصالات تيراهيرتز ، الاستشعار عن بُعد

نطاقات رادار IEEE

يتم تحديد حزم التردد في نطاق الأمواج الميكروية بأحرف. بدأت هذه الاتفاقية حوالي الحرب العالمية 2 مع تسميات عسكرية للترددات المستخدمة في الرادارات ، الذي كان أول تطبيق للأمواج الميكروية . لسوء الحظ ، هناك العديد من أنظمة التسمية غير المتوافقة لنطاقات الموجات الصغرية ، وحتى داخل نظام معين ، قد يختلف مدى التردد المحدد المعيّن بحرف إلى حد ما بين مناطق التطبيق المختلفة. أحد المعايير المستخدمة على نطاق واسع هو "نطاقات رادار IEEE" التي أنشأتها الولايات المتحدة معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات .

+ نطاقات تردد الرادار وفقًا لمعيار IEEE[8]
تسمية
الحزمة
نطاق التردد شرح معاني الحروف
HF 0.003 to 0.03 GHz تردد عالي[9]
VHF 0.03 to 0.3 GHz تردد عالي جداً[9]
UHF 0.3 to 1 GHz تردد عالي للغاية[9]
L 1 to 2 GHz ترددات ذات أمواج طويلة
S 2 to 4 GHz ترددات ذات أمواج قصيرة
C 4 to 8 GHz حل وسط بين S و X
X 8 to 12 GHz استُخدمت في WW II من أجل نظام التحكم بالحرائق, للتقاطعات كX مثل تصالب الكرسي).[10]
Ku 12 to 18 GHz Kurz-under
K 18 to 27 GHz Kurz (German for "short")
Ka 27 to 40 GHz Kurz-above
V 40 to 75 GHz
W 75 to 110 GHz W تتبع V في الأبجدية[بحاجة لمصدر]
mm أو G 110 to 300 GHz​[note 1] الحزمة الميليمترية[8]
  1. ^ يستخدم mm أيضا للإشارة إلى مجموعة من 30 إلى 300 غيغاهرتز.[8]

تسميات التردد EU, NATO, US ECM

تسمية أحرف حزمة NATO[11][10][12] تسمية
حزمة
البث
التسمية الجديدة التسمية القديمة
الحزمة التردد (MHz) الحزمة التردد(MHz)
A 0 – 250 I 100 – 150 Band I
47 – 68 MHz (TV)
Band II
87.5 – 108 MHz (FM)
G 150 – 225 Band III
174 – 230 MHz (TV)
B 250 – 500 P 225 – 390
C 500 – 1 000 L 390 – 1 550 Band IV
470 – 582 MHz (TV)
Band V
582 – 862 MHz (TV)
D 1 000 – 2 000 S 1 550 – 3 900
E 2 000 – 3 000
F 3 000 – 4 000
G 4 000 – 6 000 C 3 900 – 6 200
H 6 000 – 8 000 X 6 200 – 10 900
I 8 000 – 10 000
J 10 000 – 20 000 Ku 10 900 – 20 000
K 20 000 – 40 000 Ka 20 000 – 36 000
L 40 000 – 60 000 Q 36 000 – 46 000
V 46 000 – 56 000
M 60 000 – 100 000 W 56 000 – 100 000
US- MILITARY / SACLANT
N 100 000 – 200 000
O 100 000 – 200 000

نطاقات تردد الدليل الموجي

Band Frequency range [13]
R band 1.70 to 2.60 GHz
D band 2.20 to 3.30 GHz
S band 2.60 to 3.95 GHz
E band 3.30 to 4.90 GHz
G band 3.95 to 5.85 GHz
F band 4.90 to 7.05 GHz
C band 5.85 to 8.20 GHz
H band 7.05 to 10.10 GHz
X band 8.2 to 12.4 GHz
Ku band 12.4 to 18.0 GHz
K band 18.0 to 26.5 GHz
Ka band 26.5 to 40.0 GHz
Q band 33 to 50 GHz
U band 40 to 60 GHz
V band 40 to 75 GHz
E band 60 to 90 GHz
W band 75 to 110 GHz
F band 90 to 140 GHz
D band 110 to 170 GHz
Y band 325 to 500 GHz

مقارنة معايير تسمية نطاق الراديو

Comparison of frequency band designations
التردد IEEE[8] EU,
NATO,
US ECM
ITU
no. abbr.
A  
3 Hz 1 ELF
30 Hz 2 SLF
300 Hz 3 ULF
3 kHz 4 VLF
30 kHz 5 LF
300 kHz 6 MF
3 MHz HF 7 HF
30 MHz VHF 8 VHF
250 MHz B
300 MHz UHF 9 UHF
500 MHz C
1 GHz L D
2 GHz S E
3 GHz F 10 SHF
4 GHz C G
6 GHz H
8 GHz X I
10 GHz J
12 GHz Ku
18 GHz K
20 GHz K
27 GHz Ka
30 GHz 11 EHF
40 GHz V L
60 GHz M
75 GHz W
100 GHz
110 GHz mm
300 GHz 12 THF
3 THz  


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التطبيقات

الإذاعة و البث

ترددات البث:

تختلف التسميات الخاصة بترددات البث التلفزيوني وراديو FM بين البلدان ، انظر ترددات قناة التلفزيون و نطاق بث FM. نظرًا لأن ترددات الموجات المترية (VHF) والموجات الديسيمترية (UHF) مرغوبة في العديد من الاستخدامات في المناطق المدنية ، فقد أعيد تخصيص بعض أجزاء نطاق البث التلفزيوني السابق لـ الهاتف الخلوي والعديد من أنظمة الاتصالات المتنقلة البرية. حتى داخل التخصيص الذي لا يزال مخصصًا للتلفزيون ، يستخدم أجهزة التلفزيون بحزمة القنوات من دون المذيعين المحليين. فالحزمة Apex في الولايات المتحدة مخصصة قبل الحرب العالمية الثانية للإذاعة الصوتية ذات التردد العالي جداً ؛ و قد أصبحت قديمة بعد إدخال بث FM.

الحزمة الجوية

يشير Airband إلى ترددات VHF من 118 إلى 137 ميغاهيرتز ، المستخدمة في الملاحة والاتصالات الصوتية مع الطائرات. وتحمل الطائرات عبر المحيطات أيضًا أجهزة إرسال واستقبال ذات تردد عالي HF عبر الأقمار الصناعية.

الحزمة البحرية

كان الحافز الأكبر لتطوير الراديو هو الحاجة إلى التواصل مع السفن خارج النطاق البصري للشاطئ. منذ الأيام الأولى للإذاعة ، حملت سفن كبيرة تعمل في المحيطات أجهزة إرسال قوية ذات أمواج طويلة ومتوسطة. لا تزال تخصيصات الترددات العالية مخصصة للسفن ، على الرغم من أن الأنظمة الفضائية استولت على بعض تطبيقات السلامة التي سبق أن تخديمها بkHz 500 و ترددات أخرى. 2182 كيلو هرتز هو تردد متوسط الموجة لا يزال يستخدم في اتصالات الطوارئ البحرية.

يستخدم راديو VHF البحري في المياه الساحلية والاتصال قصير المدى نسبيا بين السفن والمحطات الساحلية. يتم توجيه قنوات الراديو ، مع قنوات مختلفة تستخدم لأغراض مختلفة ؛ تستخدم قناة 16 البحرية للاتصال و حالات الطوارئ.

ترددات راديو الهواة

تخصيصات ترددات الراديو للهواة تختلف حول العالم. هناك عدة نطاقات شائعة للهواة في جميع أنحاء العالم ، وعادةً ما تكون في جزء HF من الطيف. النطاقات الأخرى هي توزيعات وطنية أو إقليمية فقط بسبب اختلاف التخصيصات للخدمات الأخرى ، خاصة في VHF و UHF من الطيف الراديوي.

الحزمة الخاصة بالأفراد وخدمات الراديو الشخصية

يتم توزيع حزمة الراديو الخاصة بالأفراد في العديد من البلدان ، باستخدام أجهزة الراديو ذات القنوات في الجزء العلوي من نطاق الموجات الديكامترية (HF) من الطيف (حوالي 27 MHz). يتم استخدامه لأغراض شخصية ، والأعمال التجارية الصغيرة و الهواية. تستخدم توزيعات تردد أخرى لخدمات مماثلة في نطاقات قضائية مختلفة ، على سبيل المثال UHF CB يتم تخصيصها في أستراليا. توجد مجموعة واسعة من خدمة الراديو الشخصية في جميع أنحاء العالم ، وعادة ما تشدد على التواصل قصير المدى بين الأفراد أو الشركات الصغيرة ، ومتطلبات الترخيص المبسطة أو في بعض البلدان التي يغطيها ترخيص فئة ما ، وعادةً ما تستخدم أجهزة إرسال مستقبل FM حوالي 1 وات أو أقل.

الأغراض الصناعية والعلمية والطبية

تم حجز ISM band في البداية للاستخدامات غير المتصلة بطاقة RF ، مثل فرن الميكروويف ، و التدفئة عن طريق التردد اللاسلكي ، وأغراض مماثلة. ومع ذلك ، كان أكبر استخدام لهذه النطاقات في السنوات الأخيرة هو أنظمة الاتصالات ذات القدرة المنخفضة على المدى القصير ، نظرًا لأن المستخدمين لا يتعين عليهم حمل ترخيص مشغل الراديو. يستخدم الهاتف اللاسلكي ، و شبكات الكمبيوتر اللاسلكية ، Bluetooth ، والأجهزة لفتح باب الكراج جميعها نطاقات ISM. لا تتمتع أجهزة ISM بحماية تنظيمية ضد التداخل من مستخدمي حزمة الآخرين.

الحزم البرية المتنقلة

يتم تخصيص نطاقات أو حزم الترددات ، خاصة في أجزاء VHF و UHF من الطيف ، للاتصال بين أجهزة الإرسال والاستقبال الثابتة محطة أساسية و نقال أرضي محمول على مركبة أو محمول. في الولايات المتحدة ، تعرف هذه الخدمات بشكل غير رسمي باسم راديو business band . انظر أيضًا الراديو المحمول الاحترافي.

يتوفر أيضاً الراديو التابع للشرطة وخدمات السلامة العامة الأخرى مثل إدارات مكافحة الحرائق وسيارات الإسعاف بشكل عام في أجزاء VHF و UHF من الطيف. غالبًا ما تستخدم أنظمة الكابلات لتحقيق أقصى استفادة من العدد المحدود من الترددات المتاحة.   أدى الطلب على خدمة الهاتف المحمول إلى كتل كبيرة من الطيف الراديوي المخصصة لـ الترددات الخلوية.

المراقبة اللاسلكية

يستخدم التحكم اللاسلكي الموثوق نطاقات مخصصة لهذا الغرض. قد تستخدم للألعاب التي يتم التحكم فيها بالراديو أجزاء من الطيف غير المرخص في النطاقين 27 ميجاهرتز أو 49 ميجاهرتز ، ولكن النماذج الأكثر تكلفة من الطائرات أو القوارب أو المركبات البرية تستخدم ترددات مخصصة بالتحكم اللاسلكي بالقرب من 72 ميغاهيرتز لتجنب التداخل بواسطة استخدامات غير مرخصة. لقد شهد القرن الحادي والعشرين انتقالًا تردد إلى 2.4 جيجا هرتز حيث تنتشر أنظمة التحكم في الطيف RC.

يستخدم مشغلو راديو الهواة المرخص أجزاء من نطاق 6 أمتار في أمريكا الشمالية. يستخدم التحكم الصناعي عن بعد للرافعات أو قاطرات السكك الحديدية الترددات المخصصة التي تختلف حسب المنطقة.

الرادار

تستخدم التطبيقات الرادار أجهزة إرسال نبضية عالية القدرة ومستقبلات حساسة ، لذلك يتم تشغيل الرادار على نطاقات غير مستخدمة لأغراض أخرى. توجد معظم نطاقات الرادار في الأمواج الميكروية في الجزء من الطيف ، على الرغم من أن بعض التطبيقات المهمة لـ الأرصاد الجوية تستخدم أجهزة إرسال قوية في نطاق الأمواج من النوع (UHF).

للمزيد

ملاحظات

  1. ^ ITU Radio Regulations – Article 1, Definitions of Radio Services, Article 1.2 Administration: Any governmental department or service responsible for discharging the obligations undertaken in the Constitution of the International Telecommunication Union, in the Convention of the International Telecommunication Union and in the Administrative Regulations (CS 1002)
  2. ^ International Telecommunication Union´s Radio Regulations, Edition of 2012.
  3. ^ Colin Robinson (2003). Competition and regulation in utility markets. Edward Elgar Publishing. p. 175. ISBN 978-1-84376-230-0.
  4. ^ See detail of bands: [1]
  5. ^ ITU Radio Regulations, Volume 1, Article 2; Edition of 2008. Available online at "Archived copy". Archived from the original on 2011-10-01. Retrieved 2012-01-12.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  6. ^ "Article 2.1: Frequency and wavelength bands" (PDF). Radio Regulations 2016 Edition. International Telecommunications Union. 1 January 2017. Retrieved 9 November 2019.
  7. ^ Booth, C.F. (1949). "Nomenclature of Frequencies". The Post Office Electrical Engineers' Journal. 42 (1): 47–48.
  8. ^ أ ب ت ث ج IEEE Std 521-2002 Standard Letter Designations for Radar-Frequency Bands.
  9. ^ أ ب ت Table 2 in [8]
  10. ^ أ ب Norman Friedman (2006). The Naval Institute Guide to World Naval Weapon Systems. Naval Institute Press. pp. xiii. ISBN 978-1-55750-262-9.
  11. ^ Leonid A. Belov; Sergey M. Smolskiy; Victor N. Kochemasov (2012). Handbook of RF, Microwave, and Millimeter-Wave Components. Artech House. pp. 27–28. ISBN 978-1-60807-209-5.
  12. ^ NATO Allied Radio Frequency Agency (ARFA) HANDBOOK – VOLUME I; PART IV – APPENDICES, … G-2, … NOMENCLATURE OF THE FREQUENCY AND WAVELENTH BANDS USED IN RADIOCOMMUNCATION.
  13. ^ www.microwaves101.com "Waveguide frequency bands and interior dimensions"


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المراجع

روابط خارجية