Какие бывают радиоканалы

Радиоканал представляет собой совокупность технических и частотных ресурсов, обеспечивающих передачу радиосигнала от передатчика к приёмнику. Радиоканалы классифицируются по различным признакам, включая диапазон частот, используемые технологии, характер модуляции и сферу применения. Ниже приведена систематизированная информация о том, какие бывают радиоканалы.

Классификация радиоканалов по диапазону частот

Частотный диапазон является одним из ключевых параметров радиоканала. В зависимости от частотного диапазона выделяются следующие типы:

1. Низкочастотные (VLF, LF) — от 3 до 300 кГц. Используются для подводной связи и навигационных систем.

2. Среднечастотные (MF) — от 300 кГц до 3 МГц. Применяются в АМ-радиовещании и морской связи.

3. Высокочастотные (HF) — от 3 до 30 МГц. Обеспечивают дальнюю радиосвязь за счёт отражения от ионосферы.

4. Очень высокочастотные (VHF) — от 30 до 300 МГц. Применяются в телевидении, радиовещании FM и авиационной связи.

5. Ультравысокочастотные (UHF) — от 300 МГц до 3 ГГц. Используются в мобильной связи, телевидении, Wi-Fi.

6. Сверхвысокочастотные (SHF) и выше — от 3 ГГц и выше. Используются в спутниковой связи, радарах и беспроводных сетях.

Типы радиоканалов по способу модуляции

Модуляция определяет способ наложения информационного сигнала на несущую частоту. Основные виды модуляции:

• Амплитудная модуляция (AM) — применяется в аналоговом радиовещании и авиационной связи.

• Частотная модуляция (FM) — обеспечивает более высокое качество звука, широко используется в FM-радио.

• Фазовая модуляция (PM) — применяется в цифровых системах связи.

• Цифровые модуляционные схемы (QAM, PSK, FSK) — используются в современных системах мобильной связи и передаче данных.

Виды радиоканалов по направлению передачи

По направлению передачи данных различают следующие типы радиоканалов:

• Односторонние (Simplex) — передача возможна только в одном направлении. Пример: радио- и телевизионное вещание.

• Полудуплексные (Half-Duplex) — передача возможна в обоих направлениях, но не одновременно. Пример: рации.

• Дуплексные (Full-Duplex) — двусторонняя одновременная передача данных. Пример: мобильная телефония.

Радиоканалы по области применения

Радиоканалы широко используются в различных сферах. Наиболее распространённые категории:

Радиовещательные каналы

Предназначены для передачи аудиовизуального контента широкой аудитории:

• AM и FM-радио

• Цифровое радио (DAB)

• Телевизионное вещание (аналоговое и цифровое)

Каналы мобильной связи

Обеспечивают голосовую и пакетную передачу данных в сетях:

• GSM, UMTS

• LTE, 5G NR

• Радиорелейные линии

Спутниковые радиоканалы

Используются для глобального покрытия и работы в труднодоступных регионах. Примеры:

• Спутниковое телевидение

• Навигационные системы (GPS, ГЛОНАСС)

• Спутниковый интернет

Специализированные каналы

Применяются в промышленных, военных и научных системах:

• Радиоканалы управления беспилотными летательными аппаратами

• Каналы передачи телеметрии

• Радиолокационные системы

Какие бывают радиоканалы в беспроводных сетях

Особое место занимают радиоканалы, применяемые в беспроводных сетях передачи данных:

• Wi-Fi (IEEE 802.11) — локальные сети с радиоканалами в диапазонах 2.4 ГГц и 5 ГГц.

• Bluetooth — каналы ближнего радиуса действия в диапазоне 2.4 ГГц.

• Zigbee, LoRa, NB-IoT — радиоканалы для IoT-устройств.

Формы распространения радиоволн

Физическая характеристика радиоканала определяется формой распространения волн:

• Наземное распространение — радиоволны огибают препятствия и следуют за кривизной земли.

• Ионосферное распространение — отражение волн от ионосферы позволяет передавать сигналы на большие расстояния.

• Прямолинейное распространение — характерно для УКВ и выше, требует прямой видимости между антеннами.

FAQ

Что такое радиоканал?
Радиоканал — это совокупность частотных и технических параметров, обеспечивающих передачу сигнала по радиосвязи.

Какие бывают радиоканалы по частоте?
Существуют низко-, средне-, высоко-, ультра- и сверхвысокочастотные радиоканалы.

Какие бывают радиоканалы в мобильной связи?
Мобильные сети используют дуплексные радиоканалы, поддерживающие голосовую и пакетную передачу данных в стандартах GSM, LTE и 5G.

Чем отличаются типы модуляции в радиоканале?
Они определяют способ наложения сигнала на несущую частоту и влияют на устойчивость и качество передачи данных.

Какие бывают радиоканалы в системах интернета вещей?
Используются энергоэффективные каналы с низкой пропускной способностью: LoRa, Zigbee, NB-IoT.