Raadiosagedus: määratlus, sagedusvahemikud ja raadioside

Raadiosagedus: selgitus sagedusvahemike, lühilaine, pikalaine ja ionosfääri mõjude kohta ning praktilised raadioside kasutusalad.

Mõiste raadiosagedus viitab elektromagnetilisele kiirgusele, mis kuulub sagedusvahemikku, mis on madalam kui mikrolained. Nende sageduste raadiolained on osutunud kasulikuks kaugsidepidamiseks. Nendest sagedustest töötavad lühilainelised raadiosideteenused sagedustel, mis võivad peegelduda ionosfäärist ja seega ümber Maa põrkuda. Pikalaine sagedusi kasutatakse suhteliselt lühikese ulatusega sidepidamiseks, nagu näiteks kõige tavalisemad kaubanduslikud amplituudmodulatsiooniga (AM) raadiojaamad. Nende ülekanded ei saa tavaliselt pikki põrkeid.

Mis on sagedus ja lainepikkus?

Raadiosagedus (RF) määratakse hertsides (Hz) — see näitab, mitu korda sekundis elektromagnetlaine kordiub. Sageduse ja lainepikkuse vahel kehtib lihtne seos: lambda = c / f, kus lambda on lainepikkus, c on valguse kiirus ja f on sagedus. Madala sagedusega lained on pikkade lainepikkustega; kõrge sagedusega lained on lühema lainepikkusega.

Sagedusvahemikud ja tavalised kasutusalad

Rahvusvaheliselt jaotatakse raadiosagedusi erinevateks vahemikeks, mida kasutatakse erinevatel eesmärkidel. Alljärgnevalt on lühike ülevaade peamistest vahemikest (umbesvõrrandlikud piirid):

• VLF (Very Low Frequency): ~3–30 kHz — kasutus: mere- ja allveelaevade side, navigatsioonisüsteemid.
• LF (Low Frequency): ~30–300 kHz — kasutus: navigatsioon, kellasignaali ja mõned raadio-otselülitused.
• MF (Medium Frequency): ~300 kHz–3 MHz — sisaldab AM-raadio (tavaliselt ~530–1700 kHz): pikemad maa- ja rannikuülekanded.
• HF (High Frequency): ~3–30 MHz — lühilaine (shortwave), sobib kaugsideteks ionosfäärse peegeldumise (skywave) tõttu; rahvusvahelised saatjad ja amatöörraadio.
• VHF (Very High Frequency): ~30–300 MHz — kasutus: FM-raadio (näiteks 88–108 MHz), lennuliiklus, televisioon (varasemad kanalid), kaksikside.
• UHF (Ultra High Frequency): ~300 MHz–3 GHz — kasutus: televisioon, mobiilsidetehnoloogiad, Wi‑Fi (madalamad paigad), raadiosaatjad.
• SHF ja EHF (mikrolained ja kõrgemad): ~3 GHz–300 GHz — kasutus: Wi‑Fi (2.4/5/6 GHz), mikrolainete sideliinid, radarid ja satelliitside (need on juba mikrolained).

Laine levik ja ionosfäär

Raadiolaine levik sõltub sagedusest ja keskkonnatingimustest:

• Ground wave (maa-lainetõus): madalatel sagedustel (nt LF, MF) levib laine piki Maa pinda ja sobib lühemate ja keskmiste vahemaade jaoks.
• Skywave (taevaskeev): HF-ala sagedused (lühilained) võivad ionosfäärist peegelduda ja seetõttu katta väga suuri kaugusi; see sõltub päevast/ööst, päikesekiirgusest ja ionosfääri seisundist.
• Line-of-sight: kõrgemad sagedused (VHF, UHF ja kõrgemad) levivad peamiselt sirgjooneliselt ja piirduvad vaatevälja kaugusega; nõuavad tugijaamu või peegeldusi (nt satellid) pikemaks ulatuseks.

Ionosfäärne peegeldumine ei ole konstantne: saatjad nagu VOA (Voice of America) ja BBC (British Broadcasting Corporation) vahetavad sageli töösagedusi kuude ja isegi 24 tunni jooksul, et kohanduda ööpäevasele ning päikesetegevuse muutustele.

Modulatsioon, kanalid ja reguleerimine

Raadioside kasutab erinevaid modulatsiooniviise (näiteks AM, FM, digitaalne modulatsioon) ning igal teenusel on määratud kanali- või sageduslõigud. Rahvusvahelised organisatsioonid (nt ITU) ja riiklikud reguleerivad asutused määravad sageduste jaotused, et vältida häiringuid ja tagada, et olulised teenused (hädaabi, lennuliiklus jms) saaksid usaldusväärselt toimida.

Mõned praktilised märkused

• AM ja AM-ala sagedused on tundlikumad pikema ulatuse skywave-efektidele, samas kui FM- ja VHF-ülekanded annavad parema heli kvaliteedi, kuid piirduvad tavaliselt line-of-sight levikuga.
• Kaasaegne side kasutab järjest enam digitaalset modulatsiooni ja tihendust, mis parandab sageduskasutuse tõhusust.
• Oma piirkonnas raadiosageduste kasutamise kohta täpse info saamiseks tasub pöörduda riikliku sideministeeriumi või telekommunikatsiooniregulaatori poole.

See ülevaade annab arusaama, miks erinevad raadiosagedused käituvad erinevalt ja miks näiteks lühilainejaamad ning AM/FMasutajad valivad eri sagedusi vastavalt levikuomadustele ja teenuse eesmärgile.

Küsimused ja vastused

K: Mida tähistab mõiste raadiosagedus?

K: Milleks on nende sageduste raadiolained kasulikud?

K: Mis on lühilaine raadioside?

K: Miks kasutatakse pikilainesagedusi suhteliselt lühimaa sidepidamiseks?

K: Kas pika laine sagedustel toimuvates ülekannetes võivad tekkida pikad tagasilöögid?

K: Kas erinevad lühilaine sagedused edastavad hästi pikki põrkeid üle maailma ajal, mil ionosfääris valitsevad erinevad tingimused?

K: Miks organisatsioonid nagu VOA ja BBC muudavad töösagedusi kuust kuusse ja ka aeg-ajalt 24 tunni jooksul?

Otsing