UHF频段，即超高频频段(Ultra High Frequency)，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1米到1分米，因此也被称为特高频或分米波频段。
UHF频段在无线电通信中具有重要的应用，广泛用于电视广播、卫星通信、无线电对讲等领域。相比于VHF(甚高频)和HF(高频)，UHF具有更强的穿透力，特别是在建筑物内部和复杂环境中表现更为突出。
此外，UHF频段还被用于许多其他用途，如移动电话、GPS、蓝牙、卫星广播和Wi-Fi等。由于其短距离传输特性，UHF频段特别适合于城市和郊区环境中的无线电通信。
UHF频段是一个涵盖从300MHz到3GHz的频率范围，具有短波长和强穿透能力，在现代无线通信中扮演着关键角色。
一、 UHF频段在电视广播中的具体应用和技术细节是什么?
UHF(超高频)频段在电视广播中的具体应用和技术细节如下：
UHF频段通常指的是300MHz至3GHz的频率范围，但在地面数字电视广播中，主要使用的UHF频段为470-566MHz和606-958MHz。这些频段被广泛用于视频、音频和辅助数据业务的传输。
在UHF频段的电视广播中，由于信号较弱且容易被树木、山丘和建筑物吸收，因此需要特殊的天线设计来提高信号质量。例如，三角形dipole天线和带屏幕反射器的bowtie天线可以提供更高的增益和更好的性能。
国家对UHF频段的使用有严格的标准和规范。例如，《地面数字电视广播单频网规划准则》(GB/T 28432-2012)和《地面数字电视广播传输系统实施指南》(GY/T 236-2008)等都详细规定了相关技术要求和测量方法。
在数字电视时代，UHF频段可以传输高清晰度电视和音频节目等大量的数据。这使得它成为现代电视广播的重要组成部分。
澳大利亚政府推动所有电视广播扩展到UHF频段，并通过卫星将信号传输到全国各地。这一转变不仅提高了信号覆盖范围，还提升了农村地区的电视服务。
日本NHK从昭和28年到昭和37年最初使用的是VHF频段，但由于UHF频段的分配问题，后来转而使用UHF频段。截至2009年，NHK综合频道拥有大量UHF发射塔，显示出其在UHF频段上的广泛应用。
UHF频段在电视广播中具有重要的应用价值，通过特定的天线设计和技术标准，能够有效提升信号质量和覆盖范围。
二、 如何比较UHF、VHF和HF频段在穿透力方面的差异?
比较UHF、VHF和HF频段在穿透力方面的差异，可以从以下几个方面进行详细分析：
1.频率范围：
- UHF(Ultra High Frequency)频段通常指300 MHz至900 MHz的频率范围。
- VHF(Very High Frequency)频段通常指30 MHz至300 MHz的频率范围。
- HF(High Frequency)频段则涵盖3 MHz至30 MHz的频率范围。
2.穿透力：
- UHF频段：由于其较高的频率，UHF频段的电磁波波长短，因此具有较强的穿透能力。这使得它在高楼林立的城市环境中表现较好，能够更好地穿透建筑物和其他障碍物。
- VHF频段：与UHF相比，VHF的频率较低，波长较长，因此其穿透能力相对较弱。VHF频段更适合开阔地带使用，但在建筑物或地形复杂的环境中，信号容易受到阻碍。
- HF频段：HF频段的频率最低，波长最长，因此其穿透能力最强。尽管如此，HF频段的传播特性复杂，受电离层影响较大，因此在城市中的应用较少。
3.绕射能力：
- UHF频段：由于波长短，UHF频段的绕射能力较差，这意味着它更倾向于直线传播，而不是像VHF那样能够较好地绕过障碍物。
- VHF频段：相对而言，VHF频段的波长较长，具有较好的绕射能力，这使得它在某些情况下可以更好地绕过障碍物。
4.适用场景：
- UHF频段：由于其强穿透能力和较短的波长，UHF频段适合用于城市地区和室内环境，如对讲机、无线微波通信等。
- VHF频段：VHF频段适合用于开阔地带和户外场景，如农村地区、公园等，但不适用于高楼密集的城市环境。
- HF频段：由于其极强的穿透能力，HF频段常用于远程无线电通信和短波广播，特别是在海洋和偏远地区。
UHF频段在穿透力方面优于VHF频段，并且在城市环境中表现最佳;而VHF频段虽然穿透力较弱，但在开阔地带仍有一定的应用价值;
三、 UHF频段在移动电话系统中扮演的角色及其对通信质量的影响是什么?
UHF(超高频)频段在移动电话系统中扮演着至关重要的角色，其对通信质量的影响也较为显著。
首先，UHF频段的使用使得移动电话能够以较小的发射功率获得较好的信噪比。这是因为UHF频段的电波传播特性较好，能够有效地覆盖较广的区域，同时减少信号衰减和干扰。例如，AMPS系统就是利用800MHz的UHF频段来实现蜂巢式覆盖，尽管该系统易受电波干扰及窃听，但其在早期的移动通信中起到了重要作用。
其次，UHF频段的另一个优势是能够支持更多的频道容量。由于UHF频段的带宽较大，因此可以容纳更多的通信信道，从而提高系统的整体通信效率。这一点对于现代移动电话系统尤为重要，因为它们需要处理大量的数据和语音传输任务。
然而，UHF频段也有其局限性。由于其频率较高，天线馈线的损耗较大，这可能对通信效果产生负面影响。此外，在某些情况下，如830~960MHz频段，可能会受到GSM和CDMA手机的干扰，而超过960MHz的频段则绕射能力逐渐变差。
UHF频段在移动电话系统中主要通过提供较好的信噪比、支持更多频道以及覆盖更广区域等优势来提升通信质量。
四、 在GPS系统中，UHF频段的技术规格和性能要求有哪些?
在GPS系统中，UHF(超高频)频段的技术规格和性能要求主要包括以下几个方面：
UHF频段的频率范围通常为430-550 MHz、570-700 MHz、800-950 MHz等。具体使用哪个频段取决于应用场景和当地法规。
ISO/IEC 18000-6C协议规定了读写器与标签之间的通信协议，这在基于UHF RFID的GPS信息采集系统中尤为重要。
GPS接收机的天线需要满足一定的性能要求，包括增益、方向性、阻抗等参数。这些要求可以通过相应的测试方法进行验证。
UHF信号的质量和强度直接影响到通信的范围和可靠性。例如，在RTK模式下，基站和罗盘接收器之间的UHF通信距离可以达到12英里(约19公里)，而标准天线则可实现约4至7英里(6至11公里)的距离。
地形、当地通信和气象因素都会影响UHF信号的传播和接收效果。因此，在设计和部署UHF GPS系统时，必须考虑这些外部条件。
在某些复杂环境中，同时使用UHF频段和其他频段(如S频段)可能更具优势，但这也对天线的设计提出了更高的要求。
UHF频段在GPS系统中的技术规格和性能要求涉及频率范围、协议与标准、天线性能、信号质量与强度以及环境影响等多个方面。
五、 Wi-Fi技术是如何利用UHF频段进行信号传输的?
Wi-Fi技术利用UHF(超高频)频段进行信号传输，主要通过以下几个步骤和原理：
- 频率选择：Wi-Fi通常使用2.4GHz的UHF频段进行通信。这个频段属于国际电信联盟(ITU)定义的ISM(工业、科学及医疗用途)射频频段，因此在全球范围内被广泛认可和使用。
- 调制方式：在2.4GHz频段上，Wi-Fi采用正交频分复用(OFDM)技术来调制数据信号。这种技术可以有效地将多个子载波上的数据流合并成一个复合信号，从而提高频谱利用率和抗干扰能力。
- 无线电波传播：在UHF频段，无线电波的传播特性决定了其覆盖范围和穿透能力。由于水和氧气分子对这一频段的吸收较小，因此Wi-Fi信号可以在建筑物内或外部较远距离内传播。
- 信道划分与管理：为了减少干扰并优化网络性能，Wi-Fi系统会将2.4GHz频段划分为若干个信道。每个信道通常有13个可用频道，其中一些频道可能会被禁用以避免与邻近网络的冲突。
- 安全措施：连接到无线局域网时，通常需要密码保护，以确保数据传输的安全性和隐私性。
Wi-Fi技术通过选择合适的UHF频段，并结合高效的调制技术和合理的信道管理，实现了高速、稳定的无线网络连接。
