Диапазоны коротких волн: частоты и характеристики

Введение

Список коротковолновых радиочастотных диапазонов
Коротковолновые диапазоны – это распределение частот для использования в коротковолновом радиочастотном спектре (верхняя часть средневолнового [MF] диапазона и весь высокочастотный [HF] диапазон). Радиоволны в этих частотных диапазонах могут использоваться для связи на очень большие расстояния (трансконтинентальные), поскольку они могут отражаться от слоев заряженных частиц в ионосфере и возвращаться на Землю за горизонт, этот механизм называется распространением радиоволн через ионосферу или эффектом "skip". Они распределяются МСЭ для радиосвязи, включая морскую связь, международное коротковолновое вещание и любительскую радиосвязь. Диапазоны традиционно называются по длине волны в метрах, например, "20-метровый диапазон". Распространение радиоволн и возможные расстояния связи зависят от времени суток, времени года и уровня солнечной активности.

Международные радиочастотные полосы

Эти полосы используются мощными радиостанциями AM дальнего действия, многие из которых принадлежат правительствам и вещают в несколько стран. Большинство международных вещателей используют амплитудную модуляцию с шагом 5 кГц между каналами, некоторые – модуляцию односторонней полосы или модуляцию с подавленной несущей односторонней полосы. Всемирная конференция по радиосвязи (ВКР), организованная под эгидой Международного союза электросвязи, на периодических конференциях распределяет полосы частот для различных служб. Последняя ВКР состоялась в 2012 году. На ВКР-97 в 1997 году для международного вещания были выделены следующие полосы:

Диапазон частот (МГц) Примечания
120 м 2,3–2,495 В основном используется локально в тропических регионах, с временными станциями на 2,5 МГц. Хотя эта полоса считается коротковолновой, она относится к средним волнам (МФ).
90 м 3,2–3,4 В основном используется локально в тропических регионах, с ограниченным приемом на большие расстояния ночью. Примером станции, использующей эту полосу, является канадская станция CHU на частоте 3,33 МГц.
75 м 3,9–4 В основном используется в восточном полушарии после наступления темноты, не широко распространена в Северной и Южной Америке. Общая с североамериканским любительским радиодиапазоном 80 м.
60 м 4,75–4,995 В основном используется локально в тропических регионах, особенно в Бразилии, хотя широко используется ночью. Временные станции используют 5 МГц.
49 м 5,9–6,2 Хорошая ночная полоса в течение всего года, плохой дневной (дальний) прием.
41 м 7,2–7,45 Прием варьируется в зависимости от региона, приемлемый ночной прием, но мало передатчиков в этой полосе ориентированы на Северную Америку. Согласно решениям ВКР-03 по радиовещанию на коротких волнах, в регионах 1 и 3 Международного союза электросвязи сегмент 7,1–7,2 МГц зарезервирован для использования радиолюбителями, и в этой части полосы новые выделения для радиовещания отсутствуют. 7,35–7,4 МГц вновь выделены; в регионах 1 и 3 частота 7,4–7,45 МГц также была выделена с 29 марта 2009 года. В регионе 2 частота 7,2–7,3 МГц является частью любительского радиодиапазона 40 м.
31 м 9,4–9,9 Наиболее часто используемая полоса. Хорошая ночная полоса в течение всего года, сезонная в течение дня, с лучшим приемом зимой. Временные станции расположены вблизи 10 МГц.
25 м 11,6–12,1 Обычно лучше всего летом и в период до и после захода солнца в течение всего года.
22 м 13,57–13,87 В основном используется в Евразии. Похожа на 19-метровую полосу, лучше всего летом.
19 м 15,1–15,83 Дневной прием хороший, ночной прием переменный, лучше всего летом. Временные станции, такие как WWV, используют 15 МГц.
16 м 17,48–17,9 Дневной прием хороший, ночной прием варьируется в зависимости от сезона, лучше всего летом.
15 м 18,9–19,02 Мало используется, может стать полосой Digital Radio Mondiale (DRM) в будущем.
13 м 21,45–21,85 Нестабильный дневной прием, с очень небольшим ночным приемом. Похожа на 11-метровую, но дальнее дневное вещание (лучше всего на трассах север-юг) поддерживает активность этой полосы в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
11 м 25,67–26,1 Редко используется. Дневной прием плох в период низкой солнечной активности, но потенциально превосходный при высокой солнечной активности (обычно определяется количеством солнечных пятен). Ночной прием отсутствует, за исключением местного распространения наземных волн. DRM предложила использовать эту полосу для местных цифровых коротковолновых передач, протестировав концепцию в Мехико в 2005 году. В большинстве стран частота, выделенная для гражданской радиосвязи (CB), немного выше, чем частота радиовещания в диапазоне 11 м. Есть сообщения о пиратских пользователях CB-радио, работающих на частотах до 25,615 МГц. В Соединенных Штатах эта полоса также используется с устройствами удаленного приема (RPU) в FM-режиме в диапазоне от 25,87 до 26,1 МГц. Особенно в Соединенных Штатах и на частотах ниже 10 МГц, коротковолновые вещатели могут работать между этими полосами, причем 60-метровая полоса простирается до 5,13 МГц, 49-метровая полоса до 5,8 МГц, 41-метровая полоса до 7,78 МГц и 31-метровая полоса простирается до 9,265 МГц. Недавно, в 2020 году, WWRB работала на 90-метровых станциях на частотах 3,185 и 3,195 МГц.

Band Frequency range (MHz) Remarks 120 m 2.3–2.495 Mostly used locally in tropical regions, with time stations at 2.5 MHz. Although this is regarded as shortwave, it is a MF band. 90 m 3.2–3.4 Mostly used locally in tropical regions, with limited long distance reception at night. A notable example of a station using this band is Canadian time station CHU on 3.33 MHz. 75 m 3.9–4 Mostly used in the Eastern Hemisphere after dark; not widely received in North and South America. Shared with the North American amateur radio 80 m band. 60 m 4.75–4.995 Mostly used locally in tropical regions, especially Brazil, although widely usable at night. Time stations use 5 MHz. 49 m 5.9–6.2 Good year round night band; daytime (long distance) reception poor 41 m 7.2–7.45 Reception varies by region—reasonably good night reception, but few transmitters in this band target North America. According to the WRC 03 Decisions on HF broadcasting, in International Telecommunication Union regions 1 and 3, the segment 7.1–7.2 MHz is reserved for amateur radio use and there are no new broadcasting allocations in this portion of the band. 7.35–7.4 MHz is newly allocated; in Regions 1 and 3, 7.4–7.45 MHz was also allocated effective March 29, 2009. In Region 2, 7.2–7.3 MHz is part of the amateur radio 40 m band. 31 m 9.4–9.9 Most heavily used band. Good year round night band; seasonal during the day, with best reception in winter. Time stations are clustered around 10 MHz. 25 m 11.6–12.1 Generally best during summer and the period before and after sunset year round 22 m 13.57–13.87 Substantially used in Eurasia. Similar to the 19 m band; best in summer. 19 m 15.1–15.83 Day reception good, night reception variable; best during summer. Time stations such as WWV use 15 MHz. 16 m 17.48–17.9 Day reception good; night reception varies seasonally, with summer best. 15 m 18.9–19.02 Lightly utilized; may become a Digital Radio Mondiale (DRM) band in future 13 m 21.45–21.85 Erratic daytime reception, with very little night reception. Similar to 11 metres, but long distance daytime broadcasting (best on north–south paths) keeps this band active in the Asia Pacific region. 11 m 25.67–26.1 Seldom used. Daytime reception is poor in the low solar cycle, but potentially excellent when the solar cycle (generally indicated by the number of sunspots) is high. Nighttime reception nonexistent, except for local groundwave propagation. DRM has proposed that this band be used for local digital shortwave broadcasts, testing the concept in Mexico City in 2005. Citizens band (CB) allocation in most countries, is slightly higher in frequency than the broadcasting 11m band. There are reports of pirate CB radio users operating equipment on frequencies as low as 25.615 MHz. In the United States, this band is also shared with remote pickup units (RPUs), from 25.87 to 26.1 MHz in FM mode. Particularly in the United States and at frequencies under 10 MHz, shortwave broadcasters may operate in between those bands, with the 60 meter band extending as high as 5.13 MHz, the 49 meter band down to 5.8 MHz, the 41 meter band as high as 7.78 MHz and the 31 meter band extending as low as 9.265 MHz. As recently as 2020, WWRB operated 90 meter stations at 3.185 and 3.195 MHz.

Дизайнерские HF-диапазоны

Операторам радиолюбительской связи во многих странах выделяется несколько коротковолновых диапазонов для частного, некоммерческого использования. Радиолюбительство – это служба связи, образовательный инструмент и хобби. Оно особенно полезно для обеспечения связи в чрезвычайных ситуациях, когда стандартная телекоммуникационная инфраструктура повреждена или отсутствует, например, в зоне стихийного бедствия или в удалённом регионе земного шара.

Морские, воздушные, наземные мобильные и фиксированные ассигнования

Определенные полосы в коротковолновом спектре используются для судов, самолетов и наземных транспортных средств. Коротковолновое радио (HF радио) используется трансокеанскими самолетами для связи с центрами управления воздушным движением вне зоны действия радиосвязи VHF. Большинство стран с выделенными полосами для граждан используют 40 или 80 каналов в диапазоне приблизительно от 26,5 МГц до 27,9 МГц с шагом 10 кГц. Из-за требований к длине антенны и особенностей распространения сигнала на большие расстояния (что нежелательно в данном случае), большая часть наземной мобильной радиосвязи перешла на VHF или UHF, а большинство беспроводных телефонов работают на частотах UHF и выше. Некоторые сегменты коротковолнового спектра выделены для фиксированной связи, обеспечивающей точечную связь между объектами, не имеющими доступа к проводным линиям связи. Незаконная "свободная" CB-активность может быть принята в диапазоне от 25 до 28 МГц, где операторы обычно используют амплитудную модуляцию (AM) ниже 26,965 МГц (канал 1 CB в США и Европе) и однополосную модуляцию (SSB) выше 27,405 МГц (канал 40 CB в США и Европе). CB-радиосвязь в Великобритании можно принимать в диапазоне от 27,60125 до 27,99125 МГц с шагом 10 кГц, а также в более низком диапазоне от 26,965 до 27,405 МГц. В Великобритании и Ирландии используются службы Community Audio Distribution (CADS) в Великобритании и Wireless Public Address System (WPAS) в Ирландии в диапазоне от 27,600 до 27,995 МГц в режимах AM и FM, с двумя перекрывающимися наборами по 40 каналов (от 27,60125 до 27,99125 МГц с шагом 10 кГц и от 27,605 до 27,995 МГц с шагом 10 кГц). Эти передачи обычно представляют собой ретрансляции церковных служб и иногда могут быть приняты на сотни или даже тысячи километров (миль). Часть полосы 11 м/27 МГц также была выделена во многих странах для ранних моделей беспроводных телефонов.

Военное использование HF

В США и Канаде, а также во всей Северной и Южной Америке (регион 2 МСЭ), нет заранее выделенных частотных диапазонов HF для военного использования. Аналогичные правила действуют в Европе, где европейским радиолюбителям приходится контролировать использование диапазонов из-за их перегруженности. Большинство случаев вторжения военных в HF-диапазоны радиолюбителей происходят в Европе или Африке. С конца холодной войны специальные военные выделения HF постепенно исчезли из этих диапазонов, за исключением Африки и некоторых регионов Азии. В Австралии военные совместно используют HF-диапазоны с гражданскими пользователями, что обусловлено низкой плотностью населения и относительно небольшим использованием HF-связи. Военные в Северной и Южной Америке и Австралии, как правило, используют гражданские выделения для фиксированной, морской подвижной и авиационной подвижной связи в порядке исключения и при условии отсутствия помех.

Промышленные, научные, медицинские (ISM) и другие распределения HF

Выше 10 МГц выделено множество частот для радиоастрономии, космических исследований (в соответствии с терминологией FCC) и стандартных служб частоты и времени. Оборудование для радиочастотной диатермии использует 27,12 МГц для нагрева объемных материалов или клеев с целью сушки или улучшения процесса отверждения. Промышленное использование этой частоты послужило основанием для использования 11-метрового диапазона для CB-радиосвязи. В радиочастотном спектре существует около дюжины узких ("нитевидных") выделений для ISM. Эти выделения являются одними из самых узких в диапазоне КВ по сравнению с национальными выделениями КВ.