امواج رادیویی و تقسیم بندی باند ها و فرکانس ها (فرکانس ها و سیگنال ها)

امواج رادیویی و تقسیم بندی باند ها و فرکانس ها (فرکانس ها و سیگنال ها)

ارتباطات به وسیله امواج رادیویی، برپایه قوانین فیزیک و انرژی امواج الکترومغناطیسی استوار است. بدین منظور برخی مفاهیم اولیه مربوط به این موضوع را به اجمال از نظر می‌گذرانیم.

 همه ما تاکنون عباراتی نظیر UHF, VHF, AM, FM و … را شنیده‌ایم. فضای اطراف ما آکنده از امواج رادیویی است که در تمام جهات در حال انتشار و عبور و مرور می‌باشند. اصولا یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی می‌باشد که معمولا توسط آنتن منتشر می‌گردد. امواج رادیویی دارای فرکانس‌های مختلفی هستند، که برحسب کاربری مطابق با استانداردهایی تقسیم‌بندی شده‌اند. 

امواج رادیویی در هوا با سرعتی نزدیک به سرعت نور انتقال می‌یابند. این امر یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری می‌باشد که نقش بسزایی در تسریع ارتباط به عهده دارد.

واحد اندازه ‌گیری فرکانس رادیویی hertz “هرتز” یا “سیکل بر ثانیه” است و برای فرکانس‌های بزرگ‌تر، جهت خواندن و نوشتن از عباراتی مانند KHz “کیلوهرتز”، MHz “مگا هرتز” و … استفاده می‌شود. در جدول  تقسیم بندی فرکانس‌ها برحسب واحد آمده است.

امواج رادیویی دارای فرکانس‌ها و باندهای مختلفی هستنتد، به وسیله یک گیرنده مخصوص رادیویی شما می‌توانید، امواج مربوط به همان گیرنده را دریافت نمایید. برای مثال زمانی که شما مشغول گوش دادن به یک ایستگاه رادیویی هستید، گوینده فرکانس 91.5 MHz و باند FM را اعلام می‌کند. رادیوی FM شما تنها می‌تواند گستره فرکانسی تخصیص یافته مربوط به خود را دریافت نماید.

Wavelength یا طول موج یک سیگنال الکترومغناطیسی با فرکانس یا بسامد آن رابطه معکوس دارد، بدین معنی که بالاترین فرکانس کوتاه ‌ترین طول موج را دارا می‌باشد . در کل سیگنال‌های با طول موج‌های بلند تر مسافت بیشتری را می‌پیمایند و از قابلیت نفوذ بهتری در میان اجسام در برابر سیگنال‌های دارای طول موج کوتاه برخوردارند.

  جدول باندهای فرکانسی

مخفف باندها	گستره فرکانس	تقسیمات	نمادها
b.mam	( 3-30) KHz	امواج۱۰ هزارمتری	VLF
b.km	(30-300) KHz	امواج کیلومتری	LF
b.hm	(300-3000) KHz	امواج هکتامتری	FM
b.dam	(3-30) MHz	امواج دکامتری	HF
b.m	(30-300) MHz	امواج متری	VHF
b.dm	(300-3000) MHz	امواج دسیمتری	UHF
b.cm	(3-30) GHz	امواج سانتیمتری	SHF
b.mm	(30-300) GHz	امواج میلیمتری	EHF
	3000GHz-300	امواج دسیمیلیمتر

 دردسته بندی امواجی که قبلا ذکر شد هر گروه کاربردهای خاص خود را دارد در زیر برخی از آنها آمده است :

۱-متحرک هوانوردی

۲-ناوبری رادیویی

۳- آماتور

۴-آماتور ماهواره ای

۵-پخش همگانی صدا

۶- متحرک خشکی

۷-متحرک دریایی

۸- هواشناسی ماهواره ای

۹-تعیین موقعیت رادیویی و ماهواره ای

۱۰-تحقیقات فضایی

۱۱-پخش تصاویر تلویزیونی

و غیره… که خود نیز دارای دسته بندی هستند.

یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی است که میتواند بوسیله یک آنتن انتشار یابدوهمانطور که میدانید امواج رادیویی فرکانسهای متفاوتی دارند  یکی از  سوالهای ابتدایی شما ممکن است این باشد که چرا برخی از امواج و فرکانسهایی که حتی بر روی یک باند مشترک منتشر می شوندمثلا باند “F M” چرا بوسیله رادیوهای گیرنده خانگی قابل دریافت نمی باشند؟
پاسخ این است که گیرنده خانگی شما فقط میتواند باندهاوفرکانسهایی را که کارخانه سازنده از پیش برای آن تعیین کرده و مثلا برای موج  FM    بین   megahertz   88 تا   megahertz   108 می باشد را دریافت نماید.

 در زیر بخشی از کاربردهای این امواج با ذکر محدوده فرکانسی آمده است:

رادیوهای AM از 535 کیلو هرتز تا 1.7MHz

رادیوهای موج کوتاه: 509 MHz تا 26.1 MHz

رادیوهای باند شهری: 26.96MHz  تا 27.41MHz

رادیوهایFM از 88 تا 108MHz

و برخی تقسیمات جزئی‌تر عبارتند از:

سیستم‌های دزدگیر، دربازکن بدون سیم پارکینگ و … : در حدود 40MHz

تلفن‌های بدون سیم متداول: در حدود 40 MHz الی 50 MHz

هواپیماهای مدل کنترلی: در حدود72MHz

ماشین‌های اسباب‌بازی رادیو کنترلی: درحدود 75MHz

گردنبند ردیابی حیوانات: 215MHz الی 220MHz

تلفن‌های سلولی (مانند موبایل):824MHz الی 849MHz

تلفن‌های جدید بدون سیم: در حدود 900MHz

سیستم‌های موقعیت‌یاب ماهواره‌ای: 1.227 MHz الی 1.577 MHz

تعداد دیگری از دسته بندیهای فرکانسی را مشاهده مینمایید:

AM radio: 535 kilohertz to 1.7 megahertz  
Short wave radio: bands from 5.9 megahertz to 26.1 megahertz 
Citizens Band (CB) radio: 26.96 megahertz to 27.41 megahertz 
Television stations: 54-88 megahertz for channels 2-6 
FM radio: 88 megahertz to 108 megahertz 
Television stations: 174-220 megahertz for channels 7-13 
Garage do Garage door openers, alarm systems, etc.: around 40 megahertz 
Standard cordless phones: Bands from 40 to 50 megahertz 
Baby monitors: 49 megahertz 
Radio controlled airplanes: around 72 megahertz, which is different from… 
Radio controlled cars: around 75 megahertz 
Wildlife tracking collars: 215 to 220 megahertz 
MIR space station: 145 megahertz and 437 megahertz 
Cell phones: 824 to 849 megahertz 
New 900 MHz cordless phones: Obviously around 900 megahertz! 
Air Traffic Control radar: 960 to 1,215 megahertz 
Global Positioning System: 1,227 and 1,575 megahertz 
Deep space radio communications: 2290 megahertz to 2300 megahertz

Global Positioning System: 1,227 and 1,575 megahertz 
New 900 MHz cordless phones: Obviously around 900 megahertz!

Air Traffic Control radar: 960 to 1,215 megahertz 
Deep space radio communications: 2290 megahertz to 2300 megahertz

نویسنده : مهندس افشین رشید 

کارشناسی‌ ارشد برق -الکترونیک  از دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران