[ X ]

 

 

1. СТРУКТУРА РАДИОЧАСТОТНОГО РЕСУРСА

 

1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Существуют различные определения радиочастотного ресурса. В контексте настоящего обзора таковым будем называть спектр электромагнитных колебаний, в котором возможно присутствие и прием радиотехническими средствами искусственных и/или естественных радиосигналов. При таком определении диапазон радиочастотного ресурса начинается с частот в доли герца и заканчивается частотами в сотни гигагерц у нижней границы спектра дальнего инфракрасного излучения.

Анализ структуры радиочастотного ресурса предполагает два уровня:

  • физический, на котором описываются физические характеристики радиозлучения в тех или иных участках радиочастотного спектра и, соответственно, оценивается пригодность этих участков для тех или иных видов связи;
  • прикладной, на котором описывается административное деление радиочастотного ресурса на участки, разрешенные для использования для тех или иных целей и видов связи с учетом географического расположения и принадлежности станций.

На физическом уровне сложилась схема представления структуры радиочастотного спектра в виде совокупности диапазонов, в пределах которых длина волны изменяется в 10 раз, от 1 до 10 единиц стандартной децимальной размерной шкалы - миллиметров, сантиметров, дециметров, метров, декаметров и т.д. Такая схема интуитивно понятна и удобна во многих смыслах. Шкала диапазонов полного радиочастотного спектра при этом имеет десятичный логарифимический масштаб. Данная схема является основной в научно-технических публикациях, а также принята в регламенте ITU и во многих национальных стандартах, в т.ч. в ГОСТ 24375-80 «Радиосвязь. Термины и определения».

 

Примечание. Распределение радиочастотного спектра пользователям начинается с определенной нижней границы, которая обычно выше нижней границы полного спектра (по регламенту ITU с 8,3 кГц), поэтому полный радиочастотный спектр можно поделить на два больших участка - распределяемые и нераспределяемые для использования диапазоны. Такое дополнительное деление в целом отражает пригодность и востребованность радиочастотного ресурса для целей, связанных с использованием радиопередающих устройств и их возможным влиянием на радиослужбы, исследующие естественные радиосигналы. Однако при этом необходимо уитывать особенности национальных регламентов. Например, в РФ и в США диапазон сверхдлинных волн ELF/СНЧ, не распределяемый регламентом ITU, освоен и используется для связи с подводными лодками, а также для геофизических исследований.

 

Кроме данной схемы существует много других схем деления. Наиболее известной и востребованной из них является схема деления по частотам с буквенными обозначениями диапазонов, определенная стандартом IEEE 521-2002 и ограниченная только гигагерцовым участком спектра. Она была разработана только для радаров, но впоследствии была заимствована с некоторыми отступлениями для спутниковой связи и ряда других систем, в т.ч. для систем, не относящихся к радиослужбам. Эта схема широко используется в публикациях по технике сверхвысоких частот и является основной в технике спутниковой связи гигагерцового участка радиоспектра.

деление радиочастотного спектра

Рис.1.1. Деление радиочастотного спектра

 

В практике использования радиочастотного спектра потребителями сложилась схема его административного деления по службам - группам потребителей, объединенных общими свойствами сферы присутствия (суша, море, воздух, космос), мобильности и назначения, в т.ч. с учетом использования или неиспользования ими спутниковых средств связи. Распределение спектра по службам может корректироваться и уточняться в зависимости от района, страны, вида связи, вида модуляции, технических средств и систем и др. Кроме того, в рамках деления по службам и районам исторически сложилась отдельная схема нумерации и распределения частот диапазонов ЧМ радиовещания - телевизионного и звукового.

 

1.2. ДЕЛЕНИЕ НА ДИАПАЗОНЫ ПО ДЛИНАМ ВОЛН

Рекомендуемое деление распределенного для использования службам радиочастотного спектра на диапазоны по длинам волн, включая их названия и условные обозначения (аббревиатуры), определено Разделом 1 Статьи 2 Части 1 Регламента Радиосвязи ITU и расширено в нераспределенной области ELF рекомендациями ITU-R V.431-8. Согласно последним предусмотрено деление всего радиочастотного спектра на 14 диапазонов по критерию десятикратного изменения длины волны, начиная от 10 млн. км до 0,1 мм. Каждый диапазон имеет свой номер от -1 до 12. Нижняя граница частоты диапазона с номером N при этом равна 0,3x10^N Гц, а верхняя - 3x10^N Гц. Каждому диапазону также присвоены полные и сокращенные (аббревиатурные) наименования двух видов - по интервалу длин волн и по интервалу частот. Перечень диапазонов с указанием их номеров, интервалов частот, интервалов длин волн, наименований и аббревитур, в т.ч. русскоязычных, а также соответствующих им традиционных наименований и аббревиатур, используемых в отечественной практике, приведен в таблице 1-1.

Таблица 1-1

 

Nчастотадлина волнытрад.
аббр.
интервалаббр.интервалнаименованиеаббр.
-10,03 - 0,3 ГцELF1 - 10 млн.кмгигаметровыеGmСДВ
00,3 - 3 ГцELF100 - 1000 тыс.кмгектамегаметровыеhMmСДВ
13 - 30 ГцELF/КНЧ10 - 100 тыс.кмдекамегаметровыеdaMmСДВ
230 - 300 ГцELF/СНЧ1 - 10 тыс.кммегаметровыеMmСДВ
3300 - 3000 ГцULF/ИНЧ100 - 1000 кмгектакилометровыеhkmСДВ
43 - 30 кГцVLF/ОНЧ10 - 100 кммириаметровыеMamСДВ
530 - 300 кГцLF/НЧ1 - 10 кмкилометровыеkmДВ/КМВ
6300 - 3000 кГцMF/СЧ100 - 1000 мгектаметровыеhmСВ/ГКМВ
73 - 30 МГцHF/ВЧ10 - 100 мдекаметровыеdamКВ/ДКМВ
830 - 300 МГцVHF/ОВЧ1 - 10 мметровыеmУКВ/МВ
9300 - 3000 МГцUHF/УВЧ1 - 10 дмдециметровыеdmУКВ/ДМВ
103 - 30 ГГцSHF/СВЧ1 - 10 смсантиметровыеcmУКВ/СМВ
1130 - 300 ГГцEHF/КВЧ1 - 10 мммиллиметровыеmmУКВ/ММВ
12300 - 3000 ГГцНHF/ГВЧ0,1 - 1 ммдецимиллиметровыеdmmУКВ/ДММВ

 

для перехода к описанию нужного диапазона кликните по соответствующей строке таблицы

 

РАСШИФРОВКА АББРЕВИАТУР

ELF - extreamely low frequency
ULF - ultra low frequency
VLF - very low frequency
LF - low frequency
MF - medium frequency
HF - high frequency
VHF - very high frequency
UHF - ultra high frequency
SHF - super high frequency
EHF - extra high frequency
HHF - hyper high frequency
 
КНЧ - крайне низкие частоты
СНЧ - сверхнизкие частоты
ИНЧ - инфранизкие частоты
ОНЧ - очень низкие частоты
НЧ - низкие частоты
СЧ - средние частоты
ВЧ - высокие частоты
ОВЧ - очень высокие частоты
СВЧ - сверхвысокие частоты
КВЧ - крайне высокие частоты
ГВЧ - гипервысокие частоты
СДВ - сверхдлинные волны
ДВ - длинные волны
КМВ - километровые волны
СВ - средние волны
ГКМВ - гектаметровые волны
КВ - короткие волны
ДКМВ - декаметровые волны
УКВ - ультракороткие волны
МВ - метровые волны
ДМВ - дециметровые волны
СМВ - сантиметровые волны
ММВ - миллиметровые волны
ДММВ - децимиллиметровые волны

ПРИМЕЧАНИЯ

 

1. Англоязычные наименования длин волн в таблицу не включены (см. при необходимости в оригинале рекомендаций ITU по ссылке в начале настоящего раздела).

2. Англоязычная аббревиатура HHF для диапазона N12 рекомендациями ITU не предусмотрена.

3. В англоязычных публикациях диапазон ELF может подразумевать иные, чем в рекомендациях ITU, частотные интервалы. В частности, в него, как правило, не включают интервалы с частотами менее 3 Гц (диапазоны с номерами -1 и 0). Кроме того, иногда диапазон ELF с номером 2 с частотами 30 - 300 Гц именуют диапазоном супернизких частот - SLF (super low frequency). Часто также, в частности в регламентах военной связи США, расширяют интервал диапазона ELF до нижней границы диапазона VLF, исключая тем самым диапазон ULF.

4. Русскоязычные наименования и аббревиатуры частот диапазонов с номерами с 4 по 12 (от ОНЧ до ГВЧ), а также наименования их длин волн соответствуют ГОСТ 24375-80 «Радиосвязь. Термины и определения», однако аббревиатуры для длин волн данным ГОСТОМ не предусмотрены. Диапазоны с -1 по 3 в ГОСТ 24375-80 не включены, соответственно аббревиатуры частот ИНЧ, СНЧ, КНЧ и наименования длин волн с гигаметровых по гектакилометровые являются в РФ терминами, принятыми по умолчанию.

5. Русскоязычные аббревиатуры для длин волн с гигаметровых по мириаметровые в таблице не приводятся, т.к. принятых по умолчанию их вариантов нет, а встречающиеся в некоторых источниках варианты связаны с необходимостью использования строчных букв в уже устоявшихся аббревиатурах для диапазонов 5-12, что затрудняет восприятие.

6. В ряде отечественных публикаций для диапазона дециметровых волн вместо аббревиатуры ДМВ используется аббревиатура ДЦВ.

7. Диапазон децимиллиметровых волн (N12) фактически является диапазоном дальнего инфракрасного излучения и отнесение его к радиоспектру, как это делается в ряде публикаций, многие авторы, в т.ч. и автор настоящее обзора, считают спорным. В таблице данный диапазон приведен как пограничный для радиочастотного спектра. Его краткая характеристика дана для общего сведения в главе 2 настоящего обзора. Данный диапазон также часто именуется диапазоном субмиллиметровых волн.

 

1.3. ДЕЛЕНИЕ НА ДИАПАЗОНЫ ПО ЧАСТОТАМ С 1 ГГц

Деление радиочастотного спектра по частотам от 1 ГГц и выше было введено в 1976 году стандартом Института Инженеров Электротехники и Электроники за номером IEEE-521, получившим название IEEE Standard Letter Designations for Radar-Frequency Bands. Основой для него послужила система буквенных шифров для диапазонов работы радиолокаторов, используемая в США в годы Второй Мировой войны в целях засекречивания частот. В 1984 году вышла следующая редакция данного стандарта, расширившая перечень диапазонов в верхнюю часть радиоспектра, а в 2002 году вышла окончательная редакция IEEE 521-2002, в которой было учтено распределение частот по районам регламента ITU.

Стандарт установил границы и обозначенияния полос частот только для радиолокации. Впоследствии аналогичные буквенные обозначения стали широко использоваться многими авторами и для спутниковых систем радиосвязи, тем самым расширив по умолчанию сферу их применения. Однако по ряду технических и организационных причин, в т.ч. связанных с регулированием частотного спектра регламентом ITU, границы спутниковых диапазонов оказались смещены относительно радарных диапазонов, что необходимо учитывать. Это же относится и к диапазонам других служб и систем, для которых используются аналогичные буквенные обозначения.

Соответствие обозначений IEEE 521-2002 интервалам частот, диапазонам регламента ITU для службы радиолокации, наименованиям спутниковых диапазонов по средней частоте и диапазонам регламента ITU для спутниковых служб приведено в таблице 1-2.

Таблица 1-2

все значения частот в гигагерцах

 

букварадарыспутники
интервалграницы по ITU-Rнаименованиеграницы по ITU-R
L1 - 21,215 - 1,400диапазон 1,5 ГГц1,525 - 1,710
S2 - 42,300 - 2,500
2,700 - 3,400
диапазон 2,5 ГГц2,500 - 2,690
C4 - 85,250 - 5,850диапазон 4/6 ГГц3.400 - 4.200
4.500 - 4.800
5.850 - 7.075
X8 - 128,500 - 10,500--
Ku12 - 1813.400 - 14.000
15.300 - 17.300
диапазон 11/14 ГГц
диапазон 12/14 ГГц
10.700 - 13.250
14.000 - 14.500
K18 - 2724,050 - 24,350диапазон 20 ГГц17,700 - 20,200
Ka27 - 4033,400 - 36,000диапазон 30 ГГц27,500 - 30,000
V40 - 75-диапазон 40 ГГц37.500 - 42.500
47.200 - 50.200
W75 - 110---
mmсвыше 110---

 

ПРИМЕЧАНИЯ

 

1. Таблица 1-2 для диапазонов с L по V включительно, в т.ч. в части диапазонов спутниковой связи, цитируется по рекомендациям ITU-R V.431-8. В данных рекомендация констатируется, что абсолютного соответствия между буквами и диапазонами, для которых они используются, нет, поэтому рекомендуется буквенное обозначение сопровождать указанием частот.

2. Диапазоны W (75 - 110 ГГц) и mm (свыше 110 ГГц) в стандарте IEEE и в рекомендациях ITU-R V.431-8 не предусмотрены, являются нововведением, используемым в ряде источников.

3. Происхождение буквенных обозначений, а также обоснование шкалы деления в настоящем обзоре не рассматривается, т.к. выходит за рамки его задач и требует углубленного рассмотрения особенностей распространения радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов.

 

1.4. ДЕЛЕНИЕ НА ДИАПАЗОНЫ ПО СЛУЖБАМ

Перечень служб радиочастотного спектра регламентирован разделом III статьи 1 части первой Регламента Радиосвязи ITU (см. таблицу 1-3).

таблица 1-3

 

Nнаименование службы (en)наименование службы (ru)
1фиксированнная службаfixed service
2фиксированнная спутниковая службаfixed satellite service
3межспутниковая службаinter-satellite service
4служба космической эксплуатацииspace operation service
5подвижная службаmobile service
6подвижная спутниковая службаmobile-satellite service
7сухопутная подвижная службаland mobile service
8сухопутная подвижная спутниковая службаland mobile-satellite service
9морская подвижная службаmaritime mobile service
10морская подвижная спутниковая службаmaritime mobile-satellite service
11портовая службаport operations service
12служба движения судовship movement service
13воздушная подвижная службаaeronautical mobile service
14воздушная подвижная (R) службаaeronautical mobile (R) service
15воздушная подвижная (OR) службаaeronautical mobile (OR) service
16воздушная подвижная спутниковая службаaeronautical mobile-satellite service
17воздушная подвижная спутниковая (R) службаaeronautical mobile-satellite (R) service
18воздушная подвижная спутниковая (OR) службаaeronautical mobile-satellite (OR) service
19радиовещательная службаbroadcasting service
20радиовещательная спутниковая службаbroadcasting-satellite service
21служба радиоопределенияradiodetermination service
22спутниковая служба радиоопределенияradiodetermination-satellite service
23радионавигационная службаradionavigation service
24радионавигационная спутниковая службаradionavigation-satellite service
25морская радионавигационная службаmaritime radionavigation service
26морская радионавигационная спутниковая службаmaritime radionavigation-satellite service
27воздушная радионавигационная службаaeronautical radionavigation service
28воздушная радионавигационная спутниковая службаaeronautical radionavigation-satellite service
29радиолокационная службаradiolocation service
30радиолокационная спутниковая службаradiolocation-satellite service
31вспомогательная служба метеорологииmeteorological aids service
32спутниковая служба исследования землиearth exploration-satellite service
33метеорологическая спутниковая службаmeteorological-satellite service
34служба стандартных частот и сигналов времениstandard frequency and time signal service
35спутниковая служба стандартных частот и сигналов времениstandard frequency and time signal-satellite service
36служба космических исследованийspace research service
37любительская службаamateur service
38любительская спутниковая службаamateur-satellite service
39радиоастрономическая службаradio astronomy service
40служба безопасностиsafety service
41специальная службаspecial service

 

для перехода к описанию нужной службы кликните по соответствующей строке таблицы

 

Примечание. Служба безопасности и специальная служба не являются самостоятельными службами. К этим категориям может быть отнесена любая служба, удовлетворяющая определенных критериям (см. соответствующие определения в главе 4).

 

Распределения радиочастотного спектра для использования службами регламентировано Разделом IV Статьи 5 Части первой Регламента Радиосвязи ITU и имеет вид таблицы с примечаниями.

таблица распределения частот регламента ITU

Рис.1.2. Таблица распределения частот регламента ITU

 

Распределение конкретных частот может осуществляться как в глобальном масштабе, так и в региональном масштабе, с учетом особенностей районов, на которые разделена вся территория земной поверхности (см. рис. 1.3). В первом случае графа распределения охватывает все три столбца, во втором - один или два.

Распределение также может уточняться с учетом конкретных стран, служб, технических параметров связи и требований по электромагнитной совместимости с другим службами, в т.ч. других стран и районов, а также с учетом особых географических зон, например, тропической, которые могут иметь определенные особенности распространения радиоволн. Соответствующие оговорки выносятся в примечания, номера которых указываются либо в соответствующих графах таблицы, либо рядом с названиями соответствующи служб.

карта районов ITU

Рис.1.1. Карта районов ITU

 

Как было сказано выше, исторически сложилась практика деления на диапазоны частот телевизионного и ЧМ звукового радиовещания с обозначением их римскими цифрами (см. таблицу 1-4).

таблица 1-4

 

обозначениедиапазон частот, МГц
район 1район 2район 3
I47 - 6854 - 6847 - 68
II87,5 - 10888 - 10887 - 108
III174 - 230176 - 216174 - 230
IV470 - 582470 - 582470 - 582
V582 - 960582 - 890582 - 960

 

Примечание. Данная схема деления не включает отечественный диапазон УКВ ЧМ радиовещания 65,9 - 74 МГц.

 

Более подробно об особенностях регламента ITU, а также о национальных регламентах и регламентах отдельных служб см. в других главах настоящего обзора.

 

* * *

 

 

поделиться ссылкой

 

Перепечатка без согласования с автором запрещена.
При цитировании обязательно указание автора, названия и активной ссылки на данную страницу
или ссылки на титульную страницу публикации.

 

наверх

 

 

Структура радиочастотного ресурса

Опубликовано 17.09.19. Последнее изменение - нет.

© Janto 2019