UHF频段,即超高频频段,是指无线电频率范围在300MHz至3GHz之间的频段。这个频段的波长范围为1m到1dm,因此也被称为特高频或分米波频段。UHF频段广泛应用于移动通信、广播电视领域以及政府、军队、警察、海事组织和紧急情况响应人员等实体的无线电通信中。具体来说,UHF频段包括了300 MHz到1 GHz之间的400 MHz频段和1 GHz到3 GHz之间的2 GHz频段。此外,UHF频段还被细分为不同的子段,如U高段(450-470MHZ)和U低段(400-430MHZ),以及极少数情况下的U全段(400-470MHZ)。
一、 UHF频段在移动通信中的具体应用是什么?
UHF频段在移动通信中的具体应用主要包括以下几个方面:
- 移动卫星通信:UHF频段因其大型波束和相对较低的功率,有利于实现大地域范围的运动中通信。这使得UHF频段广泛地应用于移动卫星通信领域。
- CDMA/GSM900和DCS1800/3G频段:UHF频段中的CDMA/GSM900频段(820MHz-960MHz)和DCS1800/3G频段(1710MHz-2170MHz)是目前移动通信中使用的重要频段。这些频段被广泛应用于现代通信领域,支持着大量的移动通信服务。
- 全球超视距通信能力:通过Inmarsat公司的L波段战术卫星服务(L-TAC),为超高频(UHF)和甚高频(VHF)无线电用户提供全球、基于卫星的超视距(BLOS)移动通信(COTM)。这种服务利用UHF频段,为现役UHF/VHF无线电提供全球通信能力。
- 室内定位领域:UHF频段也被创新性地应用于室内定位领域。由于其适合移动通信的特性,结合小而短的天线,UHF频段在室内定位技术中发挥着重要作用。
UHF频段在移动通信中的应用非常广泛,包括但不限于移动卫星通信、传统的移动通信服务(如CDMA/GSM900和DCS1800/3G频段)、全球超视距通信能力以及室内定位技术。
二、 广播电视领域如何利用UHF频段进行信号传输?
在广播电视领域,UHF频段被广泛用于信号传输,主要通过以下几种方式进行:
- 地面数字电视单频网方案:利用UHF频段的无线传输方式,实现稳定、高质量的电视节目覆盖。这种方案能够将来自不同信源的各种业务和信号重新组合,构成新的信号传输网络。
- 开路电视信号接收:在有线电视系统中,天线的任务是接收空中的开路电视信号或卫星电视信号,并将这些信号送往系统中进行处理、传输和分配。特别是,接收VHF和UHF频段开路电视信号的天线被称为电视接收天线。
- 数字编码传输:“现在的地面波”指的是DTMB数字电视信号,这种信号使用数字编码传输,载波频率使用UHF频段。信号从地面发射并从地面接收,适用于现代电视机接收。
- 消除多径失真:UHF频段的传输能够完全消除图像、次要图像和其他“鬼影”的多径失真。这是因为这些频率上的传输太高,无法被电离层折射或干扰同一频段内的其他信号。
- 地面数字电视广播频率规划:在实施地面数字电视广播时,会根据UHF频段地面数字电视广播频率规划准则来安排信号覆盖评估标准及测量方法。这包括了室外固定接收点的信号覆盖评估,以及与光纤+PDH单频网节目传输系统等其他传输方式的区别。
广播电视领域利用UHF频段进行信号传输的方式主要包括地面数字电视单频网方案、开路电视信号接收、数字编码传输、消除多径失真以及地面数字电视广播频率规划等方面。这些方式共同确保了电视信号的稳定传输和高质量接收。
三、 UHF频段的子段(如U高段、U低段和U全段)各自的应用场景是什么?
UHF频段的子段(如U高段、U低段和U全段)各自的应用场景:
- 陆地移动无线电(LMR)、公共安全、军事通讯:这些应用场景通常涉及到对通信距离和质量的要求较高,UHF频段因其较长的传播距离和较好的穿透能力而被广泛应用于这些领域。
- 链路聚集、AM/FM广播、GPR/WPR(地面和墙壁探测雷达装置)、电视广播、航空:这些应用场景展示了UHF频段在广播、探测以及航空领域的应用,其中链路聚集可能指的是通过UHF频段实现多个通信链路的有效管理和优化。
- 射频识别(RFID):UHF电子标签和读写器在仓储物流管理、资产管理、人员管理等领域有广泛应用,这表明UHF频段在RFID技术中的重要性。
- 单脉冲雷达、卫星通信:圆极化天线在UHF频段的应用,特别是在单脉冲雷达和卫星通信领域,说明了UHF频段在高科技通信系统中的关键作用。
UHF频段广泛应用于陆地移动无线电、公共安全、军事通讯、广播、探测、航空、RFID技术、单脉冲雷达和卫星通信等多个领域。这些应用场景体现了UHF频段在现代通信技术中的多样性和关键性作用。
四、 UHF频段与其他频段(如VHF和LHF)相比,有哪些独特的优势和局限性?
UHF频段与其他频段(如VHF和LHF)相比,具有独特的优势和局限性。
优势方面:
- 穿透力更强:UHF频段的穿透力相对于VHF频段要好,这使得它在高楼林立的城市环境中更为适用。这种穿透力的优势也意味着UHF信号能够更好地穿透建筑物,从而在室内通信中表现更佳。
- 绕射能力相对较差:虽然UHF频段的绕射性相对较差,但这一特性在某些情况下可以被视为优势,因为它减少了信号被自然障碍物(如山脉)反射的可能性,从而有助于保持通信的连续性。
局限性方面:
- 空气衰减大:与VHF频段相比,UHF频段在空气中的衰减更大,这限制了其远距离通讯的能力。这意味着在没有直接视线的情况下,UHF信号的传播距离可能会受到限制。
- 不适合远距离通讯:由于空气衰减的问题,UHF频段不适合用于远距离通讯。这一点在需要长距离通信的应用场景中尤为重要,比如户外活动或紧急救援等场景。
UHF频段因其较强的穿透力和相对较低的绕射性,在城市环境和室内通信中展现出独特的优势。然而,其较大的空气衰减和不适合远距离通讯的局限性,限制了其在需要长距离通信的应用场景中的使用。