Что такое ультракороткие волны
Ультракороткие волны
Ультракороткие волны (УКВ) в современной практике — это радиоволны из диапазонов метровых (МВ), дециметровых (ДМВ) и частично сантиметровых (СМВ) волн. Однако согласно советскому ГОСТ 1986 года этот термин также распространяется на все высокочастотные волны вплоть до децимиллиметровых (совр. «терагерцовый» диапазон). [1] Таким образом в науке и электронной технике диапазон частот УКВ находится в пределах от 30 МГц (длина волны 10 м) до 3-х Гигагерц (длина волны 0,1 м). Термин УКВ рекомендуется применять для случаев, когда границы используемого диапазона не совпадают с границами стандартных диапазонов. [1]
УКВ-диапазон используется для радиовещания с частотной модуляцией, в том числе стереофонического, телевидения, радиолокации, связи с космическими объектами (так как они проходят сквозь ионосферу Земли), а также для любительской и профессиональной радиосвязи.
Радиоволны УКВ-диапазона распространяются практически в пределах прямой видимости, а также, не отражаясь от ионосферы, уходят в космическое пространство. То есть ионосфера для радиоволн УКВ диапазона прозрачна. Однако, поскольку в пределах прямой видимости может быть естественный спутник Земли Луна, то волны УКВ диапазона могут отразиться от неё и вернуться на Землю, где могут быть принятыми на другом конце земного шара. [источник не указан 103 дня]
Примечания
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Ультракороткие волны» в других словарях:
УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ — были впервые применены в терапии Шлипгаке (Schliephake). Переменные токи, применяемые в диатермии, характеризуются частотой от 800 000 до 1 млн. колебаний в секунду при длине волны в 300 400 м. В наст, время в терапию введены токи с частотой в 10 … Большая медицинская энциклопедия
УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ — (УКВ) традиционное название диапазона радиоволн, объединяющего метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые волны (или диапазоны очень высоких частот ОВЧ, ультравысоких частот УВЧ, сверхвысоких частот СВЧ, крайне высоких частот КВЧ).… … Физическая энциклопедия
УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ — (УКВ) радиоволны с длиной волны от 1 см до 10 м. Применяется для радиосвязи практически в пределах прямой видимости … Большой Энциклопедический словарь
УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ — (сокращенно УКВ) электромагнитные колебания с длиной волны от 10 м и меньше (частота от 30 килогерц и выше). В силу высоких частот УКВ сильно поглощаются при распространении вдоль земной поверхности и плохо огибают рельеф земли поэтому дальность… … Морской словарь
УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ — (УКВ) радиоволны с длиной волны от 1 см до 10 м. Используются для радиосвязи практически в пределах «прямой видимости» … Большая политехническая энциклопедия
ультракороткие волны — УКВ Радиоволны диапазонов дециметровых, сантиметровых, миллиметровых и децимиллиметровых волн. Примечание Указанный терминыдопустимык применению для тех служб радиосвязи, которым распределены определенные полосы радиочастот, границы которых не… … Справочник технического переводчика
ультракороткие волны — ultratrumposios bangos statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. ultrashort waves vok. Ultrakurzwellen, f rus. ультракороткие волны, f pranc. ondes ultracourtes, f … Automatikos terminų žodynas
ультракороткие волны — ultratrumposios bangos statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ultrashort waves vok. ultrakurze Wellen, f; Ultrakurzwellen, f rus. ультракороткие волны, f pranc. ondes ultra courtes, f … Fizikos terminų žodynas
Ультракороткие волны — 23. Ультракороткие волны УКВ Радиоволны диапазонов дециметровых, сантиметровых, миллиметровых и децимиллиметровых волн. Примечание к терминам пп. 19 23. Указанные термины допустимы к применению для тех служб радиосвязи, которым распределены… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Ультракороткие волны — диапазон радиоволн (См. Радиоволны), охватывающий Метровые волны и Дециметровые волны … Большая советская энциклопедия
УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ
Ультракороткие волны, обозначаемые сокращенно УКВ и называемые также ультравысокими, или сверхвысокими, частотами (УВЧ или СВЧ), занимают особое положение. Они разделяются на следующие диапазоны: метровые волны — от 10 до 1 метра, дециметровые — от 1 метра до 10 см, сантиметровые — от 10 до 1см и, наконец, миллиметровые — от 1см до 1мм. Частоты, соответствующие этим волнам, колоссальны. Например, диапазону сантиметровых волн соответствуют частоты от 3000 до 30000 МГц, то есть от 3 до 30 миллиардов колебаний в секунду! Все эти волны пригодны для связи между радиостанциями, расположенными на поверхности Земли, главным образом на расстояниях не свыше нескольких десятков километров, иногда до 100 — 200 км.
Ультракороткие волны почти не могут огибать земной шар и распространяются главным образом в пределах прямой видимости, то есть при отсутствии каких-либо препятствий между передающей и приемной антеннами. При некоторых условиях иногда связь на УКВ осуществляется и на больших расстояниях. В космических пространствах УКВ могут распространяться на сотни тысяч километров и более. Именно эти волны используются для связи с искусственными спутниками Земли и космическими ракетами. На УКВ удается значительно уменьшить размеры приемников, передатчиков и антенн. Большой диапазон частот позволяет разместить на УКВ огромное количество радиостанций без взаимных помех.
Ультракороткие волны являются единственно пригодными для телевизионного вещания. Прием ультракоротких волны характерен постоянством слышимости, отсутствием замирании, а также уменьшением различных помех. Эти волны, особенно дециметровые и сантиметровые, очень легко можно передавать в одном определенном направлении, как лучи прожектора, что делает их наиболее пригодными для радиолокации. Установлено, что УВЧ оказывают сильное влияние на живые организмы.
Форум по обсуждению материала УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ
Волновое управление, двухфазное и способ регулирования тока в обмотках шаговых двигателей.
Делаем цифровой TLIA-тестер Li-Ion аккумуляторов (измеритель емкости) на Atmega8 и дисплее WH1602.
Варианты выполнения гальванической развязки USB порта. Современные микросхемы для емкостной, оптической и электромагнитной развязки.
Теория радиоволн: ликбез
Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.
Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.
Радиоволна
Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
Период(T) — время одного полного колебательного движения
Частота(v) — количество полных периодов в секунду
Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте: 
Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)
«УКВ», «ДВ», «СВ»
Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.
Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м). 
Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.
Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м). 
Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.
Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м). 
Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.
Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м). 
Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:
Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.
Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.
Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.
AM — FM
Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:
AM — амплитудная модуляция
Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.
FM — частотная модуляция 
Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.
На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.
Еще термины
Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала. 
Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».
Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.
Что такое ультракороткие волны
Принятое деление диaпазона УКВ
Распространение ультракоротких волн
По аналогии со световыми волнами, ультракороткие волны распространяются прямолинейно и огибают лишь предметы, имеющие геометрические размеры, соизмеримые с длиной волны. Огибание препятствий радиоволнами (дифракция), сказывается тем сильнее, чем больше длина волны.
Радиоволны УКВ-диапазона распространяются практически в пределах прямой видимости, а также, не отражаясь от ионосферы, уходят в космическое пространство. В УКВ радиосвязи используется только земная волна. Крупные искусственные сооружения и горы, встречающиеся на пути радиоволн, а также сферическая форма земли препятствуют распространению радиоволн вдоль земли. Дальность связи зависит от препятствий, встречающихся на пути волны, высоты антенн над землей и мощности передатчика, но даже при самых благоприятных обстоятельствах максимальная дальность может быть до 50-70 км.
Применение УКВ
Применение диапазонов УКВ объясняется преимуществами, присущие радиоволнам этого диапазона по сравнению с волнами других диапазонов. Радиоволны УКВ диапазона хорошо отражаются от предметов, встречающихся на пути их распространения. В этом диапазоне наблюдается значительно меньше индустриальных помех.
Диапазон УКВ является единственным, в котором осуществляются телевизионные передачи и организуется высококачественное частотно-модулированное (FM) радиовещание.
УКВ используются также в системах радиолокации, ближней радионавигации и радиоастронавигации, радиотелеуправления и радиодистанциометрии. Радиоволны УКВ-диапазона применяются при изучении атмосферы звёзд, планет, туманностей (радиоастрономия), в медицине для определения температуры биологических объектов (радиотермография), при изучении структуры и состава вещества (радиоспектрометрия).
Что такое ультракороткие волны
Ультракороткие радиоволны (Генерал-майор инженерно-технической службы Н. Изюмов, доктор технических наук, профессор)
Еще в начале 20-х годов нашего века советская наука стала исследовать свойства ультракоротких радиоволн и искать области и способы их практического использования. Начало этим работам положил коллектив ученых, руководимый академиком Б. А. Введенским. С тех пор в течение тридцати лет теория и техника ультракоротких волн достигли значительного прогресса, и эти радиоволны находят себе все большее применение. Большие задачи по развитию техники ультракоротких волн поставлены в директивах XX съезда Коммунистической партии Советского Союза по шестому пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1956-1960 гг., где указано: «Обеспечить широкое внедрение ультракоротковолнового радиовещания в Европейской части СССР».
Используя ультракороткие волны, советские ученые и конструкторы успешно решают многие задачи в таких отраслях радиотехники, как многоканальная радиорелейная связь, которая может быть применена наряду с междугородными кабельными связями, телевидение, в том числе и цветное, радиолокация в воздухе, на море, на суше и даже за пределами земной атмосферы, высококачественное радиовещание с малым уровнем помех, надежная радиосвязь самолетов между собой и с землей.
В первые два десятилетия после изобретения радио А. С. Поповым практическое применение преимущественно находили длинные и средние волны. Их длина измеряется тысячами и сотнями метров. Эти волны используются и сейчас для мощного радиовещания и других целей. С начала 20-х годов нашего века в практику стали широко внедряться короткие волны, длина которых измеряется десятками метров. Короткие волны дают возможность осуществить дальние радиопередачи при сравнительно небольших мощностях передающих устройств. Это достигается благодаря отражению коротких волн от наэлектризованных (ионизированных) слоев атмосферы, располагающихся на высотах в десятки и сотни километров над землей (рис. 31).
Рис. 31. Схема распространения коротких и ультракоротких радиоволн
Современный прогресс радиотехники тесно связан с применением ультракоротких волн, включающих в себя метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые волны. Основным признаком, разграничивающим короткие и ультракороткие волны, является влияние ионизированных слоев на их распространение. Ультракороткие волны проходят через ионизированный слой не отражаясь.
Границей между короткими и ультракороткими волнами считается волна длиной 10 м. Разумеется, эта граница условна. Например, при большой степени ионизации атмосферы наблюдается отражение волн короче 10 м.
При малой же ионизации может отсутствовать отражение волн длиной 12-14 м, которые в этом случае ведут себя как ультракороткие волны.
Основываясь на прохождении ультракоротких волн через ионосферу, советские ученые теоретически рассчитали возможность посылки радиосигналов на Луну и приема их после отражения. Практическая реализация этой возможности позволила проверить расстояние от Земли до Луны измерением времени между посылкой и возвращением радиосигналов.
Другая особенность ультракоротких волн заключается в том, что они сильно затухают при распространении вдоль земной поверхности. С уменьшением длины волны это затухание увеличивается. Дециметровые и сантиметровые волны, например, практически не огибают выпуклостей земной поверхности. Следовательно, передачу на таких волнах выгоднее осуществлять в свободном пространстве. Для этого необходимо приподнимать антенны и вести передачу над поверхностью Земли.
Над ровной поверхностью (например, над морем) при подъеме антенн на высоту 16 м «взаимная видимость» обеспечивается приблизительно на 30 км; это расстояние возрастает пропорционально сумме квадратных корней из высот антенн. Горы, холмы, лесные массивы, здания и другие неровности могут существенно влиять на дальность передачи.
Наиболее благоприятны условия радиопередачи на УКВ при связи между самолетом и землей или между самолетами в воздухе. Здесь ультракороткие волны распространяются в свободном пространстве практически без влияния земной поверхности. Дальность связи в этом случае может достигать нескольких сот километров. Передача с земли на самолет и с самолета на землю тем успешнее, чем больше высота полета. Так, например, одна из УКВ радиостанций на волне 7 м обеспечивала связь самолета с землей на расстоянии 40 км при высоте полета 100 м; та же радиостанция давала связь на расстоянии 300 км при высоте полета 8000 м. Вполне понятно, что УКВ радиостанции широко применяются в авиации для связи самолетов между собой, а также для связи экипажей с землей в районе аэродрома. На этих волнах работают также радиовысотомеры, аппаратура посадки по приборам и др.
Важно, что антенны на ультракоротких волнах имеют небольшой размер. Они удобны для размещения на борту самолета или на вершине высокой антенной опоры (мачты, башни).
Не менее ценно то, что ультракороткие волны можно сравнительно легко направлять узким пучком. Чем короче волна, тем Легче получить острую направленность. Пусть, например, имеется антенная система с вогнутым металлическим зеркалом, диаметр раствора которого составляет 1,5 м. Если длина излучаемой волны равна 8 см, то основная часть энергии будет излучаться в пределах угла примерно 3°. Это очень выгодно для получения большой дальности действия в нужном направлении: необходимо лишь знать точно расположение своего корреспондента.
Радиорелейная линия представляет собой цепочку приемопередающих радиостанций. Две крайние станции обслуживают корреспондентов, каждая из промежуточных принимает, преобразует и усиливает сигналы от предыдущей и автоматически излучает их в направлении к последующей станции. Расстояние между станциями составляет обычно десятки километров, а радиолиния в целом может иметь протяженность в сотни и даже тысячи километров.
Освоение нового диапазона открыло перед радиотехниками огромные возможности размещения связных, радиовещательных и других станций. Только на волнах от 1 см до 10 м можно разместить в сотни раз больше передатчиков, чем на всех остальных диапазонах более длинных волн, на которых наблюдается так называемая «теснота в эфире» при выделении для каждой станции более широкой полосы. Атмосферные помехи радиоприему на этом диапазоне практически не сказываются. Вот почему именно на УКВ и были осуществлены высококачественные радиовещание и телевидение, решаются проблемы передачи объемных и цветных изображений. В шестой пятилетке будут созданы специальные ультракоротковолновые каналы связи для обмена программами между телевизионными станциями. Москвы, Ленинграда, столиц союзных республик и других крупных городов страны.
При переходе на УКВ претерпевают изменения не только антенны. Требуются качественно новые колебательные системы, лампы для передающих и приемных устройств, способы соединения между собой деталей схем и, наконец, своеобразные конструкции аппаратуры в целом. Труды советских радиоспециалистов имели решающее значение для развития техники ультракоротких волн.
В последнее десятилетие большое внимание уделяется наукой исследованию условий распространения метровых и более коротких волн в тропосфере, т. е. в нижних слоях атмосферы, простирающихся до высоты 12-16 км. Это внимание вызвано случаями дальнего распространения метровых и дециметровых радиоволн, наблюдаемыми все чаще и чаще по мере увеличения числа телевизионных и радиовещательных передатчиков и приемников ультракоротких волн.
Развитие теории и расширение практических наблюдений дальнего распространения метровых и дециметровых волн могут создать основу новым направлениям использования их для связи, радиовещания, телевидения и т. д.
Решение задачи выхода через радиостанции на проводные или радиорелейные линии с подвижных объектов нужно искать в применении дуплексной системы радиосвязи на ультракоротких волнах. Смысл заключается в том, что на ультракоротких волнах возможно с помощью сравнительно простой и легкой аппаратуры и небольших антенных устройств осуществить двустороннюю дуплексную связь с абонентами телефонной сети или с другими подвижными объектами. При этом даже значительная насыщенность района подобными радиостанциями не создает такого уровня помех, который препятствовал бы одновременной работе нескольких радиостанций.
Разумеется, включение подвижных объектов в общую систему связи страны требует разрешения ряда технических и организационных трудностей, но ультракороткие волны обеспечивают в этой области благоприятную перспективу.