Radio

Radio ist die Technologie der Signalübertragung und kommunizieren Verwendung Radiowellen.^[1][2][3] Radiowellen sind Elektromagnetische Wellen von Frequenz Zwischen 30Hertz (Hz) und 300Gigahertz (GHz). Sie werden von einem elektronischen Gerät namens a generiert Sender mit einem verbunden Antenne was die Wellen ausstrahlt und von einer anderen Antenne erhalten wird, die mit a verbunden ist Funkempfänger. Radio ist in der modernen Technologie sehr weit verbreitet, in der Radiokommunikation, Radar, Funknavigation, Fernbedienung, Fernerkundungund andere Anwendungen.

Eine Vielzahl von Radio Antennen an Sandia Peak nahe Albuquerque, New Mexico, USA

Im Funkkommunikation, benutzt in Radio und Fernseh-Übertragung, Handys, Zwei-Wege-Funkgeräte, Drahtlose Vernetzung, und SatellitenkommunikationUnter zahlreichen anderen Verwendungen werden Funkwellen verwendet, um Informationen über den Raum von einem Sender an einen Empfänger zu tragen, von Modulation Das Funksignal (das ein Informationssignal auf der Funkwelle beeindruckt, indem einiger Aspekt der Welle variiert) im Sender. Im Radar, verwendet, um Objekte wie Flugzeuge, Schiffe, Raumfahrzeuge und Raketen zu lokalisieren und zu verfolgen, ein Strahl von Funkwellen, die von einem Radarsender emittiert werden, reflektiert das Zielobjekt, und die reflektierten Wellen zeigen den Standort des Objekts. Im Funknavigation Systeme wie Geographisches Positionierungs System und Vor, ein mobiler Empfänger akzeptiert Funksignale von Navigationsfunkbeacons deren Position ist bekannt, und durch genaue Messung der Ankunftszeit der Funkwellen kann der Empfänger seine Position auf der Erde berechnen. In Wireless Radio Fernbedienung Geräte wie Drohnen, Garagentoröffner, und Schlüssellose Einstiegssysteme, Funksignale, die von einem Controller -Gerät übertragen werden, steuern die Aktionen eines Remote -Geräts.

Anwendungen von Funkwellen, bei denen keine signifikanten Entfernungen übertragen werden, wie z. HF -Heizung verwendet in industriellen Prozessen und Mikrowellenund medizinische Verwendungen wie z. Diathermie und MRT -Maschinen, werden normalerweise nicht genannt Radio. Das Nomen Radio wird auch verwendet, um a zu bedeuten Rundfunkempfänger.

Die Existenz von Funkwellen wurde zuerst vom deutschen Physiker bewiesen Heinrich Hertz am 11. November 1886.^[4] Mitte der 1890er Jahre wurden auf Techniken aufgebaut, mit denen Physiker elektromagnetische Wellen untersuchten, Guglielmo Marconi entwickelte den ersten Apparat für eine Fernfunkkommunikation,^[5] Senden eines drahtlosen Morse-Code Nachricht an eine Quelle über einen Kilometer entfernt im Jahr 1895,^[6] und das erste transatlantische Signal am 12. Dezember 1901.^[7] Die erste Handelsradiosendung wurde am 2. November 1920 übertragen, als die Live -Renditen der Harding-Cox-Präsidentschaftswahlen wurden von Westinghouse Electric and Manufacturing Company in Pittsburgh unter dem Anrufzeichen ausgestrahlt Kdka.^[8]

Die Emission von Funkwellen wird gesetzlich reguliert, koordiniert von einer internationalen Einrichtung namens The Internationale Telekommunikationsunion (ITU), die Frequenzbänder in der zuweisen Funkspektrum für verschiedene Verwendungen.

Technologie

Funkwellen werden durch ausstrahlt von elektrische Aufladungen unterbekommen Beschleunigung.^[9][10] Sie werden künstlich nach zeitlich variieren elektrische Ströme, bestehend aus Elektronen In einem Metallleiter, der als Antenne bezeichnet wird, hin und her fließen,^[11][12] So beschleunigen. In Übertragung a Sender erzeugt eine Wechselstrom von Radiofrequenz die auf eine Antenne angewendet wird. Die Antenne strahlt die Leistung im Strom als Funkwellen aus. Wenn die Wellen die Antenne von a treffen FunkempfängerSie drücken die Elektronen in das Metall hin und her und induzieren einen winzigen Wechselstrom. Der mit der Empfangsantennen angeschlossene Funkempfänger erkennt diesen oszillierenden Strom und verstärkt ihn.

Während sie weiter von der Übertragungsantenne entfernt sind, verbreiten sich Radiowellen so aus, dass sie sich ausbreiten Signalstärke (Intensität in Watt pro Quadratmeter) nimmt ab, so Strahlungsmuster, Empfängerempfindlichkeit, Rauschpegel und Vorhandensein von Obstruktionen zwischen Sender und Empfänger. Ein Omnidirektionalantenne überträgt oder empfängt Funkwellen in alle Richtungen, während a Richtantenne oder Hochgewinnantenne Überträgt Funkwellen in einem Strahl in eine bestimmte Richtung oder empfängt Wellen nur aus einer Richtung.

Radiowellen reisen durch ein Vakuum am Lichtgeschwindigkeitund in der Luft in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit. Also die Wellenlänge einer Funkwelle ist der Abstand in Metern zwischen benachbarten Wellen der Welle umgekehrt proportional zu ihrer Frequenz, gleich der Lichtgeschwindigkeit geteilt durch die Frequenz.

Die anderen Arten von Elektromagnetische Wellen Neben Radiowellen, Infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett, Röntgenaufnahmen und gamma Strahlen, kann auch Informationen tragen und für die Kommunikation verwendet werden. Die breite Verwendung von Funkwellen für Telekommunikation ist hauptsächlich auf ihre wünschenswerte Zeit zurückzuführen Vermehrung Eigenschaften, die sich aus ihrer großen Wellenlänge ergeben.^[12] Radiowellen haben die Fähigkeit, die Atmosphäre bei jedem Wetter, Laub und den meisten Baumaterialien zu durchlaufen, und durch Beugung Kann sich um Obstruktionen beugen, und im Gegensatz zu anderen elektromagnetischen Wellen werden sie eher verstreut als von Objekten absorbiert, die größer als ihre Wellenlänge sind.

Funkkommunikation

Funkkommunikation. Informationen wie Ton werden von einem Wandler wie a konvertiert Mikrofon zu einem elektrischen Signal, das a moduliert Radiowelle produziert von der Sender. Ein Empfänger fängt die Funkwelle ab und extrahiert das Informations-tragende Modulationssignal, das mit einem anderen Wandler wie a in eine menschliche nutzbare Form umgewandelt wird Lautsprecher.

Vergleich von AM- und FM -modulierten Funkwellen

In Funkkommunikationssystemen werden Informationen mit Funkwellen über den Raum übertragen. Am Sendungsende werden die zu sendenden Informationen von einer Art von Art von konvertiert Wandler zu einem zeitvariablen elektrisches Signal das Modulationssignal genannt.^[12][13] Das Modulationssignal kann ein sein Audiosignal Geräusch aus a darstellen Mikrofon, a Videosignal Bewegungsbilder von a darstellen Videokamera, oder ein Digitalsignal bestehend aus einer Sequenz von Bits Binärdaten von einem Computer darstellen. Das Modulationssignal wird auf a angewendet Rundfunksender. Im Sender ein elektronischer Oszillator erzeugt eine Wechselstrom oszillieren bei a Radiofrequenz, genannt Trägerwelle Weil es dazu dient, die Informationen durch die Luft zu "tragen". Das Informationssignal wird verwendet, um modulieren Der Träger, der einen Aspekt der Trägerwelle variiert und die Informationen über den Träger beeindruckt. Verschiedene Funksysteme verwenden unterschiedlich Modulation Methoden:

• BIN (Amplitudenmodulation) - in einem AM -Sender, der Amplitude (Stärke) der Funkträgerwelle wird durch das Modulationssignal variiert;
• Fm (Frequenzmodulation) - in einem FM -Sender, der Frequenz der Funkträgerwelle wird durch das Modulationssignal variiert;
• FSK (Frequenzverschiebungsschlüsselung) - Wird in drahtlosen digitalen Geräten zum Senden verwendet Digitale SignaleDie Frequenz der Trägerwelle wird regelmäßig zwischen zwei Frequenzen verschoben, die die beiden darstellen Binär-Zahlen, 0 und 1, um eine Sequenz von Bits zu übertragen;
• OFDM (orthogonales Frequenz-Division-Multiplexing) - Eine Familie von kompliziertem Digitale Modulation Methoden, die sehr weit verbreitet in Systemen mit hoher Bandbreite verwendet werden, wie z. W-lan Netzwerke, Handys, digitaler Fernseher Rundfunk und Digital Audio Broadcasting (DAB), um digitale Daten mit einem Minimum von zu übertragen Funkspektrum Bandbreite. Es hat höher Spektrale Effizienz und mehr Widerstand gegen Fading als bin oder fm. In OFDM werden mehrere Funkanbieterwellen in der Frequenz im Funkkanal übertragen, wobei jeder Träger mit Bits aus dem Einkommen moduliert wird Bitstream Daher werden gleichzeitig mehrere Bits parallel gesendet. Am Empfänger werden die Träger demoduliert und die Bits in der richtigen Reihenfolge in einen Bitstream kombiniert.

Es werden auch viele andere Arten von Modulation verwendet. Bei einigen Typen wird eine Trägerwelle nicht übertragen, sondern nur eine oder beide Modulation Seitenbänder.

Der modulierte Träger ist verstärkt im Sender und auf eine Übertragung angewendet Antenne die die Energie als Funkwellen ausstrahlt. Die Funkwellen tragen die Informationen an den Empfängerort.

Am Empfänger induziert die Funkwelle ein winziges Oszillieren Stromspannung in der Empfangsantenne, die eine schwächere Replik des Stroms in der Übertragungsantenne ist.^[12][13] Diese Spannung wird auf die angewendet Funkempfänger, die verstärkt das schwache Funksignal ist also stärker, dann ist es stärker Demoduliert Es extrahiert das ursprüngliche Modulationssignal aus der modulierten Trägerwelle. Das Modulationssignal wird durch a umgewandelt Wandler Zurück zu einer menschlichen Nutzungsform: Ein Audiosignal wird in umgewandelt Schallwellen durch einen Lautsprecher oder Ohrhörer, a Videosignal wird von a in Bilder konvertiert Anzeige, während ein digitales Signal auf einen Computer oder Mikroprozessor angewendet wird, der mit menschlichen Benutzern interagiert.

Die Funkwellen vieler Sender gehen gleichzeitig durch die Luft, ohne sich zu stören Frequenz, gemessen in Hertz (Hz), Kilohertz (KHz), Megahertz (MHz) oder Gigahertz (GHz). Die Empfangsantenne nimmt typischerweise die Funksignale vieler Sender auf. Der Empfänger verwendet abgestimmte Schaltungen So wählen Sie das von der Antenne aufgenommene Signale aus allen Signalen aus und lehnen Sie die anderen ab. EIN abgestimmter Stromkreis (auch als Resonanzkreis oder Tankkreis bezeichnet) wirkt wie a Resonatorähnlich wie a Stimmgabel.^[13] Es hat eine natürliche Resonanzfrequenz bei dem es schwingt. Die Resonanzfrequenz der abgestimmten Schaltung des Empfängers wird vom Benutzer an die Frequenz des gewünschten Radiosenders eingestellt. Dies nennt man "Tuning". Das oszillierende Funksignal aus dem gewünschten Station bewirkt die abgestimmte Schaltung auf mitschwingen, oszillieren in Sympathie, und es gibt das Signal an den Rest des Empfängers weiter. Funksignale bei anderen Frequenzen werden durch den abgestimmten Schaltkreis blockiert und nicht weitergegeben.

Bandbreite

Frequenz Spektrum eines typischen modulierten AM- oder FM -Funksignals. Es besteht aus einer Komponente C Bei der Trägerwelle Frequenz ${\ displayStyle f_ {c}}$ mit den Informationen (Modulation) enthalten in zwei engen Frequenzbändern genannt Seitenbänder (Sb) direkt über und unter der Trägerfrequenz.

Eine modulierte Funkwelle, die ein Informationssignal trägt Frequenzen. Siehe Zeichnung. Die Information (Modulation) In einem Funksignal konzentriert sich normalerweise in schmalen Frequenzbändern genannt Seitenbänder (Sb) direkt über und unter dem Träger Frequenz. Die Breite in Hertz des Frequenzbereichs, den das Funksignal einnimmt, wird die höchste Frequenz abzüglich der niedrigsten Frequenz genannt Bandbreite (BW).^[14] Für jeden gegebenen Signal-Rausch-VerhältnisEine Menge Bandbreite kann die gleiche Menge an Informationen tragen (Datenrate in Bits pro Sekunde) unabhängig davon, wo es sich im Funkfrequenzspektrum befindet, so ist die Bandbreite ein Maß von Informationskapazität. Die von einer Funkübertragung erforderliche Bandbreite hängt von der Datenrate der gesendeten Informationen (Modulationssignal) ab und der Spektrale Effizienz des Modulation Methode verwendet; Wie viel Daten können es in jedem Kilohertz Bandbreite übertragen? Verschiedene Arten von Informationssignalen vom Radio haben unterschiedliche Datenraten. Zum Beispiel hat ein Fernsehsignal eine größere Datenrate als eine Audiosignal.

Das FunkspektrumDer Gesamtbereich der Funkfrequenzen, die für die Kommunikation in einem bestimmten Bereich verwendet werden können, ist eine begrenzte Ressource.^[14][3] Jedes Funkgetriebe nimmt einen Teil der gesamten verfügbaren Bandbreite ein. Die Radiobandbreite wird als als angesehen Wirtschaftlich gut Das hat Geldkosten und steigt zunehmend nach Bedarf. In einigen Teilen des Funkspektrums wird das Recht, ein Frequenzband oder sogar ein einzelner Funkkanal zu verwenden, für Millionen von Dollar gekauft und verkauft. Es gibt also einen Anreiz, Technologie einzustellen, um die von Radiodiensten verwendete Bandbreite zu minimieren.

In den letzten Jahren gab es einen Übergang von Analog zu Digital Radioübertragungstechnologien. Ein Teil des Grundes dafür ist das Digitale Modulation kann oft mehr Informationen (eine höhere Datenrate) in einer bestimmten Bandbreite übertragen als Analoge Modulation, durch die Nutzung Datenkompression Algorithmen, die die Redundanz der zugesandten Daten und eine effizientere Modulation verringern. Andere Gründe für den Übergang sind, dass die digitale Modulation größer ist Geräuschunempfindlichkeit als analog, digitale Signalverarbeitung Chips haben mehr Leistung und Flexibilität als analoge Schaltungen, und eine Vielzahl von Informationen kann unter Verwendung derselben digitalen Modulation übertragen werden.

Da es sich um eine feste Ressource handelt, die von einer zunehmenden Anzahl von Benutzern gefragt ist, ist die Funkspektrum ist in den letzten Jahrzehnten zunehmend überlastet geworden, und die Notwendigkeit, es effektiver zu nutzen Kofferraum Radiosysteme, breites Spektrum (Ultra-WideBand) Getriebe, Frequenzwiederverwendung, Dynamisches Spektrummanagement, Frequenzpooling und Kognitiver Radio.

ITU -Frequenzbänder

Das Itu willkürlich die Funkspektrum In 12 Banden, die jeweils mit einer Wellenlänge beginnen, die eine Kraft von zehn ist (10ⁿ) Meter mit entsprechender Frequenz von 3 -facher Leistung von zehn und jeweils ein Jahrzehnt Frequenz oder Wellenlänge.^[3][15] Jeder dieser Bands hat einen traditionellen Namen:

Es ist zu sehen, dass die BandbreiteDer Frequenzbereich, der in jedem Band enthalten ist, ist nicht gleich, steigt jedoch mit zunehmender Frequenz exponentiell an. Jede Band enthält das zehnmalige Bandbreite der vorhergehenden Band. Die größere verfügbare Bandbreite hat einen anhaltenden Trend motiviert, höhere Frequenzen in der gesamten Geschichte des Radios zu nutzen.

Verordnung

Die Airwaves sind eine Ressource, die von vielen Benutzern geteilt wird. Zwei Funksender in demselben Bereich, die versuchen, auf derselben Frequenz zu übertragen, stören sich gegenseitig, was zu einem verstümmelten Empfang führt, sodass keine Übertragung klar empfangen wird.^[14] Interferenz Bei Funkübertragungen kann es nicht nur große wirtschaftliche Kosten haben, sondern kann auch lebensbedrohlich sein (z. B. im Falle einer Störung der Notfallkommunikation oder Luftraumüberwachung).

Um die Eingriffe zwischen verschiedenen Nutzern zu verhindern, wird die Emission von Funkwellen durch nationale Gesetze strikt reguliert, die von einer internationalen Gremium koordiniert werden, die Internationale Telekommunikationsunion (Itu), das Bänder in der zuweist Funkspektrum für verschiedene Verwendungen.^[14][3] Funksender müssen je nach Verwendung von Regierungen unter verschiedenen Lizenzklassen lizenziert werden und sind auf bestimmte Frequenzen und Stromniveaus beschränkt. In einigen Klassen wie Radio- und Fernsehsendern erhält der Sender eine eindeutige Kennung, die aus einer Reihe von Buchstaben und Zahlen namens a besteht Rufzeichen, die in allen Übertragungen verwendet werden müssen. Der Funkbetreiber muss eine staatliche Lizenz halten, wie die General Radiotelephone Operator Lizenz In den USA wurde durch eine Prüfung erhalten, die ein angemessenes technisches und rechtliches Kenntnis des sicheren Funkbetriebs zeigt.

Ausnahmen von den oben genannten Regeln ermöglichen den nicht lizenzierten Betrieb durch die Öffentlichkeit mit Kurzstrecken-Sendern mit geringer Leistung in Konsumgütern wie Mobiltelefonen. Schnurlose Telefone, Kabellose Geräte, Walkie-Talkies, Citizens Band Radios, drahtlose Mikrofone, Garagentoröffner, und Babymonitore. In den USA fallen diese unter Teil 15 des Federal Communications Commission (FCC) Vorschriften. Viele dieser Geräte verwenden die ISM -Bands, eine Reihe von Frequenzbändern im gesamten Funkspektrum, das für den nicht lizenzierten Gebrauch reserviert ist. Obwohl sie ohne Lizenz betrieben werden können, müssen diese Geräte wie alle Funkgeräte im Allgemeinen sein Typ-zugelassen vor dem Verkauf.

Anwendungen

Im Folgenden finden Sie einige der wichtigsten Verwendungszwecke von Radio, die nach Funktion organisiert sind.

Rundfunk

Bin Radiosender

FM -Radiosender

Fernsehsender

Rundfunkantennen

Rundfunk ist die Einweg-Übertragung von Informationen von einem Sender an Empfänger eines öffentlichen Publikums. Da die Funkwellen mit der Entfernung schwächer werden, a Rundfunkstation kann nur in einer begrenzten Entfernung seines Senders empfangen werden. Systeme, die aus Sendungen kommen Satelliten kann im Allgemeinen über ein ganzes Land oder einen Kontinent empfangen werden. Ältere terrestrische Radio und Fernsehen werden von bezahlt von kommerzielle Werbung oder Regierungen. In Abonnementsystemen wie Satelliten Fernsehen und Satellitenradio Der Kunde zahlt eine monatliche Gebühr. In diesen Systemen ist das Funksignal verschlüsselt und kann nur vom Empfänger entschlüsselt werden, der vom Unternehmen kontrolliert wird und deaktiviert werden kann, wenn der Kunde die Rechnung nicht bezahlt.

Das Rundfunk verwendet mehrere Teile des Funkspektrums, abhängig von der Art der übertragenen Signale und der gewünschten Zielgruppe. Lange Welle und Mittelwelle Signale können eine zuverlässige Berichterstattung über Gebiete mehrere hundert Kilometer durchführen, aber über die begrenztere Kapazität des Informationstragverfahrens verfügen und so mit Audiosignalen (Sprache und Musik) am besten funktionieren, und die Klangqualität kann durch Abbau durch Funkgeräusch aus natürlichen und künstlichen Quellen. Das Kurzwelle Banden haben einen größeren potenziellen Bereich, unterliegen jedoch stärker von entfernten Stationen und unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen, die den Empfang beeinflussen.

In dem sehr hohe Frequenz Band, mehr als 30 Megahertz, die Erdatmosphäre hat weniger Einfluss auf den Bereich der Signale und Sichtlinienausbreitung wird zum Hauptmodus. Diese höheren Frequenzen ermöglichen die große Bandbreite, die für das Fernsehsendung erforderlich ist. Da natürliche und künstliche Rauschquellen bei diesen Frequenzen weniger vorhanden sind, ist eine hochwertige Audioübertragung möglich, und es ist möglich Frequenzmodulation.

Audio: Radioübertragung

Radio Übertragung bedeutet Übertragung von Audio- (Geräusch) zu Radioempfänger Zugehörigkeit zu einem öffentlichen Publikum. Analoges Audio ist die früheste Form der Radiosendung. Ich senke begann um 1920. FM -Rundfunk wurde Ende der 1930er Jahre mit verbesserten Einführung eingeführt Treue. Ein Rundfunk -Empfänger heißt a Radio. Die meisten Funkgeräte können sowohl AM als auch FM empfangen und werden als AM/FM -Empfänger bezeichnet.

• BIN (Amplitudenmodulation) - in AM, die Amplitude (Stärke) der Funkträgerwelle wird durch das Audiosignal variiert. Ich senkeDie älteste Rundfunk -Technologie ist in der erlaubt Bin Broadcast Bandszwischen 148 und 283 kHz in der Niederfrequenz (LF) Band und zwischen 526 und 1706 kHz in der mittlere Frequenz (MF) Band. Weil Wellen in diesen Bands als Bodenwellen dem Gelände folgen, Bin Radiosender Kann in Hunderten von Meilen weit über den Horizont hinaus empfangen werden, aber AM hat eine geringere Treue als FM. Ausgestrahlte Leistung (ERP) von AM -Stationen in den USA sind normalerweise auf maximal 10 kW beschränkt, wenn auch einige (einige (Clear-Channel-Stationen) dürfen mit 50 kW übertragen. Am Stationen übertragen in monaural Audio; Bin Stereo In den meisten Ländern existieren Sendungsstandards, aber die Radioindustrie hat sie aufgrund mangelnder Nachfrage nicht auf sie ein Upgrade auf sie eingerüstet.
  • Shortwave -Rundfunk - Ich bin auch in der Rundfunk erlaubt Kurzwelle Bands von Legacy -Radiosendern. Da Radiowellen in diesen Bändern interkontinentale Entfernungen abreisen können Ionosphäre Verwendung Skywave oder "überspringen" Propagation, Shortwave wird von internationalen Stationen verwendet, die in andere Länder übertragen werden.
    

    FM Broadcast -Sender des Radiosenders Kwnr, Las Vegas, der mit einer Leistung von 35 kW auf 95,5 MHz überträgt
• Fm (Frequenzmodulation) - in fm die Frequenz des Funkträgersignals wird durch das Audiosignal geringfügig variiert. FM -Rundfunk ist in der erlaubt FM Broadcast Bands zwischen etwa 65 und 108 MHz in der sehr hohe Frequenz (VHF) Reichweite. Radiowellen in dieser Band reisen vorbei Sichtlinie Der FM -Empfang ist also durch das visuelle Empfang begrenzt Horizont auf 48–64 km (ca. 30–40 mi) und können von Hügeln blockiert werden. Es ist jedoch weniger anfällig für Störungen von Funkgeräusch (RFI, sfericsstatisch) und hat höher Treue; besser Frequenzgang und weniger Audioverzerrung, als am. In den USA, gestrahlte Kraft (ERP) von FM -Stationen variiert von 6 bis 100 kW.
• Digital Audio Broadcasting (DAB) debütierte 1998 in einigen Ländern. Es überträgt Audio als a Digitalsignal eher als ein Analogsignal wie bin und fm tun.^[16] DAB hat das Potenzial, einen höheren Klang als FM zu liefern (obwohl viele Stationen sich nicht für eine so hohe Qualität entscheiden), hat eine größere Immunität gegen eine größere Immunität gegen Funkgeräusch und Störungen nutzen knapper Gebrauch besser Funkspektrum Bandbreite und bietet erweiterte Benutzerfunktionen wie z. elektronische Programmführer. Der Nachteil ist, dass es mit früheren Radios unvereinbar ist, so dass ein neuer DAB -Empfänger gekauft werden muss. Die meisten Länder planen eine eventuelle Umstellung von FM zu DAB. Die Vereinigten Staaten und Kanada haben beschlossen, DAB nicht umzusetzen.

Eine einzelne DAB -Station überträgt ein Bandbreitensignal von 1.500 kHz, das von 9 bis 12 Kanälen digitaler Audio mit moduliertem von Digital Audio trägt OFDM aus dem der Zuhörer wählen kann. Sender können einen Kanal mit einer Reihe verschiedener Sortiments übertragen BitratenDaher können verschiedene Kanäle unterschiedliche Audioqualität haben. In verschiedenen Ländern treten Stationen ab in beiden Band III (174–240 MHz) oder L Band (1.452–1,492 GHz) im UHF -Bereich, so wie der FM -Empfang durch den visuellen Horizont auf 64 km begrenzt ist.

• Digital Radio Mondiale (DRM) ist ein konkurrierender digitaler terrestrischer Funkstandard, der hauptsächlich von Rundfunkveranstaltern als höher entwickelt wurde Spektrale Effizienz Ersatz für Legacy AM und FM Broadcasting. Mondiale bedeutet "weltweit" in Französisch und Italienisch, und DRM, das 2001 entwickelt wurde, wird derzeit von 23 Ländern unterstützt und wurde ab 2003 von einigen europäischen und östlichen Sendern übernommen. Der DRM30 -Modus verwendet die AM -Broadcast -Bands unter 30 MHz und ist beabsichtigt und ist beabsichtigt und ist beabsichtigt und ist beabsichtigt Als Ersatz für AM- und Shortwave -Rundfunk, und der DRM+ -Modus verwendet VHF Die Frequenzen, die sich auf das FM -Broadcast -Band konzentrieren und als Ersatz für FM -Rundfunk gedacht sind. Es ist mit vorhandenen Funkempfängern unvereinbar und verlangt von den Hörern, einen neuen DRM -Empfänger zu kaufen. Die verwendete Modulation ist eine Form von OFDM genannt Cofdm in dem bis zu 4 Träger in einem Kanal übertragen werden, der früher von einem einzelnen AM- oder FM -Signal besetzt ist, moduliert durch Quadraturamplitudenmodulation (QAM). Das DRM -System ist so kompatibel wie möglich mit vorhandenen AM- und FM -Funksendern, so dass ein Großteil der Geräte in vorhandenen Funkstationen nicht ersetzt werden muss.
• Satellitenradio ist ein Abonnement -Radio -Service, der CD -Qualität überträgt digitaler Ton direkt an Abonnentenempfänger mit a Mikrowelle Downlink Signal von a Direkte Satellit für Rundfunkkommunikation in geostationär Umlaufbahn 22.000 Meilen über der Erde. Es ist meistens für bestimmt Auto Radios in Fahrzeugen. Satellitenradio verwendet das 2,3 GHz S Band In Nordamerika, in anderen Teilen der Welt, verwendet es den 1,4 GHz L Band für dab zugewiesen.

Fernsehempfänger

Video: Fernsehsendung

Fernseh-Übertragung ist die Übertragung von Bewegungsbildern nach Radio, die aus Sequenzen von Standbildern bestehen, die auf einem Bildschirm auf a angezeigt werden Fernsehempfänger (ein "Fernseher" oder Fernseher) zusammen mit einem synchronisierten Audio -Kanal (Sound). Fernsehen (Video) Signale belegen eine breitere Bandbreite als Broadcast Radio (Audio-) Signale. Analoges FernseherDie ursprüngliche Fernsehtechnologie benötigte 6 MHz, sodass die Fernsehfrequenzbands in 6 -MHz -Kanäle unterteilt sind, die jetzt "RF -Kanäle" genannt werden. Der aktuelle Fernsehstandard, der ab 2006 eingeführt wurde, ist ein digitales Format namens genannt Hochdefinitionsfernseher (HDTV), das Bilder mit höherer Auflösung überträgt, typischerweise 1080 Pixel Hoch bis 1920 Pixel breit, mit einer Geschwindigkeit von 25 oder 30 Bildern pro Sekunde. Digitaler Fernseher (DTV) Übertragungssysteme, die das ältere analoge Fernsehen in a ersetzten Überleitung Ab 2006 verwenden Sie Bildkompression und hocheffiziente digitale Modulation wie z. OFDM und 8VSB HDTV -Video innerhalb einer kleineren Bandbreite als die alten analogen Kanäle zu übertragen, wobei Sie knapp sparen können Funkspektrum Platz. Daher enthält jeder der 6 -MHz -Analog -HF -Kanäle bis zu 7 DTV -Kanäle - diese werden als "virtuelle Kanäle" bezeichnet. Digitale Fernsehempfänger haben ein unterschiedliches Verhalten in Gegenwart von schlechterem Empfang oder Lärm als analoges Fernsehen, der als "The" genannt wird "Digital Cliff"Effekt. Im Gegensatz zum analogen Fernseher, bei dem zunehmend schlechte Empfang die Bildqualität allmählich verschlechtert, wird die Qualität der digitalen Fernseher nicht durch einen schlechten Empfang beeinflusst, wenn der Empfänger an einem bestimmten Punkt nicht mehr funktioniert und der Bildschirm schwarz wird.

• Terrestrisches Fernsehen, Over-the-Air-Fernseher (OTA), oder Sendungsfernsehen -Die älteste Fernsehtechnologie ist die Übertragung von Fernsehsignalen aus landbasiertem Landbasis Fernsehsender zu Fernsehempfänger (genannt Fernseher oder Fernseher) in den Häusern des Zuschauers. Terrestrisches Fernsehsendung verwendet die Bands 41 - 88 MHz (VHF niedrige Bande oder Band i, tragen HF -Kanäle 1–6), 174 - 240 MHz, (VHF High Band oder Band III; Tragen von HF -Kanälen 7–13) und 470 - 614 MHz (Uhf Band IV und Band v; HF -Kanäle 14 und up). Die genauen Frequenzgrenzen variieren in verschiedenen Ländern. Ausbreitung ist durch SichtlinieDer Empfang ist also durch den visuellen Horizont auf 48–64 km (30–40 Meilen) begrenzt. In den USA effektive Strahlung (ERP) des Fernsehens sind die Sender im VHF -Lowband auf 35 kW, 50 kW in der VHF -Hochband und 220 kW in der UHF -Band begrenzt. Die meisten Fernsehsender arbeiten unter 75% der Grenze. In den meisten Bereichen verwenden die Zuschauer ein einfaches "Kaninchenohren" Dipolantenne Über dem Fernseher, aber Zuschauer in Randempfang Gebiete, die mehr als 15 Meilen von einer Station entfernt sind, müssen normalerweise eine Outdoor -Antenne auf dem Dach verwenden, um einen angemessenen Empfang zu erhalten.

Satellitenfernsehgericht auf einer Residenz

• Satelliten Fernsehen - a Set-Top-Box das erhält Abonnement Direktbroadcast-Satellitenfernsehenund zeigt es auf einem gewöhnlichen Zeig an Fernsehen. EIN Direkter Rundfunksatellit in geostationär Umlaufbahn 22.200 Meilen (35.700 km) über der Erde Äquator überträgt viele Kanäle (bis zu 900), die auf einem 12,2 bis 12,7 GHz moduliert wurden K_u Band Mikrowelle Downlink -Signal auf ein Dach Satellitenschüssel Antenne über den Wohnsitz des Abonnenten. Das Mikrowellensignal wird in einen niedrigeren umgewandelt Zwischenfrequenz am Gericht und in das Gebäude durch ein koaxiales Kabel zu a Set-Top-Box mit dem Fernseher des Abonnenten verbunden, wo er demoduliert und angezeigt wird. Der Abonnent zahlt eine monatliche Gebühr.

Zeit

Regierung Standardfrequenz- und Zeitsignaldienste Betreiben Sie Zeit mit Radiosendern, die kontinuierlich extrem genaue Zeitsignale senden, die von produziert werden Atomuhrenals Hinweis zur Synchronisierung anderer Uhren. Beispiele sind BPC, DCF77, Jjy, MSF, Rtz, Tdf, Wwv, und Yvto. Eine Verwendung ist in Radio Uhren und Uhren, zu denen ein automatisierter Empfänger gehört, der regelmäßig (normalerweise wöchentlich) das Zeitsignal empfängt und dekodiert und die Internal der Uhr zurücksetzt Quarzuhr Zum richtigen Zeitpunkt, so dass eine kleine Uhr oder eine Schreibtischuhr die gleiche Genauigkeit wie eine Atomuhr hat. Regierungszeitstationen neigen in der Zahl, weil Geographisches Positionierungs System Satelliten und das Internet Netzwerkzeitprotokoll (NTP) bieten gleiche genaue Zeitstandards.

Zwei-Wege-Sprachkommunikation

(links) Handy aus dem frühen 21. Jahrhundert. (Rechts) Der Mobilfunk -Telefon Tower wird von Antennen geteilt, die zu 3 verschiedenen Netzwerken gehören.

A Zwei-Wege-Radio ist ein Audio- Transceiver, a Empfänger und Sender Im selben Gerät, das für die bidirektionale Sprachkommunikation mit anderen Benutzern mit ähnlichen Funkgeräten verwendet wird. Ein älterer Begriff für diese Art der Kommunikation ist Radiotelephonie. Der Funkverbindung kann sein Halbduplexwie in a Walkie-TalkieMit einem einzelnen Funkkanal, in dem nur ein Radio gleichzeitig übertragen werden kann, so dass verschiedene Benutzer abwechselnd reden und ein "ein" drücken "drücken, um zu sprechen"Knopf in ihrem Radio, das den Empfänger ausschaltet und den Sender einschaltet. Oder die Funkverbindung kann sein Vollduplex, ein bidirektionaler Link mit zwei Funkkanälen, damit beide Personen gleichzeitig wie in einem Handy sprechen können.

• Mobiltelefon - ein tragbares Wireless Telefon das ist mit dem verbunden Telefonnetzwerk durch Radiosignale mit einer lokalen Antenne bei a ausgetauscht Mobilfunkstation (Mobilfunkmasten).^[17] Der vom Anbieter abgedeckte Servicebereich ist in kleine geografische Gebiete unterteilt, die als "Zellen" bezeichnet werden und jeweils von einer separaten Basisstationsantenne und einem Multichannel serviert werden Transceiver. Alle Mobiltelefone in einer Zelle kommunizieren mit dieser Antenne auf separaten Frequenzkanälen, die aus einem gemeinsamen Frequenzpool zugeordnet sind.

  Der Zweck der zellulären Organisation besteht darin, die Radiobandbreite durch zu erhalten Frequenzwiederverwendung. Sender mit geringer Leistung werden verwendet, sodass die in einer Zelle verwendeten Funkwellen nicht weit über die Zelle hinausgehen, sodass die gleichen Frequenzen in geografisch getrennten Zellen wiederverwendet werden können. Wenn ein Benutzer, der ein Mobiltelefon von einer Zelle zu einer anderen trägt, ein Handy überquert, wird sein Telefon automatisch an die neue Antenne übergeben und neue Frequenzen zugewiesen. Mobiltelefone haben eine stark automatisierte Vollduplex Digital Transceiver Verwendung OFDM Modulation unter Verwendung von zwei digitalen Funkkanälen, die jeweils eine Richtung der bidirektionalen Konversation tragen, sowie einen Steuerkanal, der das Wählen von Anrufen und das "Abgeben" des Telefons an einen anderen Zellturm übernimmt. Älter 2g, 3g, und 4g Netzwerke verwenden Frequenzen in der Uhf und niedrige Mikrowellenbereich zwischen 700 MHz und 3 GHz. Der Mobiltelefon -Sender passt seinen Leistungsausgang an, um die für die Kommunikation mit dem Zellturm erforderliche Mindestleistung zu verwenden. 0,6 W in der Nähe des Turms, bis zu 3 W, wenn weiter entfernt. Die Stromversenderleistung von Zellturmkanal beträgt 50 W. Stromerzeugung Telefone, genannt Smartphoneshaben viele Funktionen, neben Telefonanrufen und daher mehrere andere Funksender und Empfänger, die sie mit anderen Netzwerken verbinden: normalerweise a Wi-Fi-Modem, a Bluetooth Modem und a GPS -Empfänger.

  • 5G -Mobilfunknetzwerk -Zellnetzwerke der nächsten Generation, die 2019 mit dem Einsatz begannen. Ihr Hauptvorteil ist viel höher Datenraten als frühere zellulare Netzwerke bis zu 10Gbps; 100 -mal schneller als die vorherige Mobiltechnologie, 4G LTE. Die höheren Datenraten werden teilweise unter Verwendung von Funkwellen mit höherer Frequenz, im höheren Mikrowellenband 3–6 GHz und im höheren Mikrowellenband erreicht, und Millimeterwelle Band, um 28 und 39 GHz. Da diese Frequenzen einen kürzeren Bereich haben als frühere Handybanden, sind die Zellen kleiner als die Zellen in früheren zellulären Netzwerken, die viele Meilen durchlaufen könnten. Millimeter-Wellenzellen sind nur wenige Blöcke lang und statt a Zellbasisstation Und Antennenturm, sie werden viele kleine Antennen an Stromlisten und Gebäuden befestigen.

Satellitentelefone, die die großen Antennen zeigen, die für die Kommunikation mit dem Satelliten benötigt werden

• Satellitentelefon (Satphone) - ein tragbares Wireless Telefon Ähnlich wie ein Handy, das mit dem verbunden ist Telefonnetzwerk durch einen Funkverbindung zu einem Umlaufwerk Kommunikationssatelliten statt durch Zeltürme. Sie sind teurer als Mobiltelefone; Ihr Vorteil ist jedoch, dass Satphones im Gegensatz zu einem Handy, das auf Bereiche beschränkt ist, die von Zelltürmen bedeckt sind, über die meisten oder alle geografischen Bereiche der Erde verwendet werden können. Damit das Telefon mit einem kleinen Satelliten mit einem Satellit kommunizieren kann OmnidirektionalantenneSysteme der ersten Generation verwenden Satelliten in Niedrige Erdumlaufbahn, ca. 640–100 km über der Oberfläche. Mit einer Orbitalzeit von etwa 100 Minuten kann ein Satellit nur etwa 4 bis 15 Minuten im Hinblick auf ein Telefon stehen, sodass der Anruf an einen anderen Satelliten "übergeben" wird, wenn man über den örtlichen Horizont hinausgeht. Daher sind eine große Anzahl von Satelliten, etwa 40 bis 70, erforderlich, um sicherzustellen, dass mindestens ein Satellit von jedem Punkt auf der Erde kontinuierlich in Sicht ist. Andere Satphone -Systeme verwenden Satelliten in Geostationäre Umlaufbahn in dem nur wenige Satelliten benötigt werden, aber diese können aufgrund terrestrischer Einmischung nicht in hohen Breiten verwendet werden.
• Schnurloses Telefon - a Festnetztelefon in welcher Mobilteil ist tragbar und kommuniziert mit dem Rest des Telefons mit einer Kurzstrecke Vollduplex Funkverbindung, anstatt von einem Kabel befestigt zu werden. Sowohl das Mobilteil als auch die Basisstation haben FM-Radio-Transceiver mit geringer Leistung in der Uhf Band, die mit dem kurzfristigen bidirektionalen Radio-Link umgeht.

Feuerwehrmann mit Walkie-Talkie

• Mobilfunksystem landen -Kurzstrecken-Mobile oder tragbar Halbduplex Radio -Transceiver, die im VHF- oder UHF -Band arbeiten, das ohne Lizenz verwendet werden kann. Sie werden häufig in Fahrzeugen installiert, wobei die mobilen Einheiten mit einem Dispatcher mit einem festen Mittel kommunizieren Basisstation. Spezielle Systeme mit reservierten Frequenzen werden von verwendet erster Beantworter Dienstleistungen; Polizei, Feuer, Krankenwagen und Rettungsdienste sowie andere staatliche Dienste. Andere Systeme werden von Handelsunternehmen wie Taxi und Lieferservices verwendet. VHF -Systeme verwenden Kanäle im Bereich 30–50 MHz und 150–172 MHz. UHF -Systeme verwenden das 450–470 MHz -Band und in einigen Bereichen den Bereich von 470–512 MHz. Im Allgemeinen haben VHF -Systeme eine längere Reichweite als UHF, erfordern jedoch längere Antennen. Die AM- oder FM -Modulation wird hauptsächlich verwendet, aber digitale Systeme wie z. DMR werden eingeführt. Die gestrahlte Leistung ist in der Regel auf 4 Watt begrenzt.^[17] Diese Systeme haben eine ziemlich begrenzte Reichweite von 4,8 bis 32 km, je nach Gelände. Repeater Installiert auf hohen Gebäuden, Hügeln oder Berggipfeln werden häufig verwendet, um die Reichweite zu erhöhen, wenn es erwünscht ist, ein größeres Gebiet als die Sichtlinie abzudecken. Beispiele für mobile Landsysteme sind CB, FRS, GMRS, und Murs. Moderne digitale Systeme, genannt Kofferraum Radiosysteme, verfügen über ein digitales Kanalverwaltungssystem mit einem Steuerkanal, der Benutzergruppen automatisch Frequenzkanäle zuweist.
  • Walkie-Talkie -Ein batteriebetriebenes tragbares Handfunk mit halb-Duplex-Hälften, das in Land Mobilfunksystemen verwendet wird. * Airband -Halbduplex-Radiosystem, das von Flugzeugpiloten verwendet wird, um mit anderen Flugzeugen und bodengestützten Basis zu sprechen Fluglotsen. Dieses lebenswichtige System ist der Hauptkommunikationskanal für Luftraumüberwachung. Für die meisten Kommunikation in Überlandflügen in Luftkorridore Ein VHF-Am-System mit Kanälen zwischen 108 und 137 MHz in der VHF Band werden verwendet. Dieses System verfügt über eine typische Übertragungsreichweite von 320 km (320 km) für Flugzeuge, die in der Kreuzung fliegen. Für Flüge in entfernteren Bereichen wie transozeanischen Flugflügen verwenden Flugzeuge die Hf Band oder Kanäle auf der Inmarsat oder Iridium Satphonesatelliten. Militärflugzeuge verwenden auch ein dediziertes UHF-AM-Band von 225.0 bis 399,95 MHz.

VHF Marine Radio auf einem Schiff

• Marine Radio -Mittelstufe Transceiver auf Schiffen, verwendet für Schiff zu Schiff, Schiff zu Luft und Schiff-zu-Shore-Kommunikation mit Hafenaststern Sie verwenden FM -Kanäle zwischen 156 und 174 MHz in der VHF Band mit einer Leistung von bis zu 25 Watt, die ihnen eine Reichweite von 97 km (etwa 60 Meilen) verleiht. Einige Kanäle sind Halbduplex und einige sind Vollduplex, um mit dem Telefonnetz kompatibel zu sein, damit Benutzer Telefonanrufe über einen Meeresbetreiber tätigen können.
• Amateur radio -Langstrecken-Halb-Duplex-Zwei-Wege-Radio, das von Hobbyisten für nichtkommerzielle Zwecke verwendet wird: Freizeitfunkkontakte mit anderen Amateuren, freiwillige Notfallkommunikation während Katastrophen, Wettbewerben und Experimenten. Radioamateure Muss ein halten Amateur -Funklizenz und erhalten eine einzigartige Rufzeichen Das muss als Kennung in Übertragungen verwendet werden. Amateurradio ist auf kleine Frequenzbänder beschränkt, die Amateur -Radiosands, verteilt im gesamten Funkspektrum von 136 kHz bis 2,4 GHz. Innerhalb dieser Bänder dürfen Amateuren die Freiheit auf jede Frequenz mit einer Vielzahl von Modulationsmethoden übertragen. Zusätzlich zu RadiotelephonieAmateure sind die einzigen Funkbetreiber, die noch verwendet werden Morse-Code Radiotelegraphie.

Einweg-Sprachkommunikation

Eine Möglichkeit, die unidirektionale Funkübertragung wird genannt Simplex.

• Babyphone -Ein krippenseitiges Gerät für Eltern von Säuglingen, die die Klänge des Babys an einen vom Elternteil getragenen Empfänger übertragen, damit sie das Baby überwachen können, während sie sich in anderen Teilen des Hauses befinden. Diese übertragen in FM unter 49,300, 49,830, 49,845, 49,860 oder 49,875 MHz mit geringer Leistung. Viele Babyponitore haben Duplexkanäle, damit die Eltern mit dem Baby sprechen können, und Videokameras, um ein Bild des Babys zu zeigen. Dies wird genannt Baby Cam.
• Funkmikrofon -Ein batteriebetriebenes Mikrofon mit einem Kurzstrecken-Sender, der an einem Körper einer Person handheld oder getragen wird, die seinen Sound mit einem an einem Soundsystem angeschlossenen Empfängereinheit mit dem Radio überträgt. Wireless Mikrofone werden von öffentlichen Rednern, Darstellern und Fernsehpersönlichkeiten verwendet, damit sie sich frei bewegen können, ohne ein Mikrofonkabel zu hinterlassen. Analoge Modelle übertragen in FM auf nicht verwendeten Teilen der Fernsehsendungsfrequenzen in den VHF- und UHF -Bändern. Einige Modelle senden auf zwei Frequenzkanälen für Vielfaltsempfang verhindern Nulls Durch die Unterbrechung der Übertragung, während sich der Darsteller bewegt. Einige Modelle verwenden digitale Modulation, um den unbefugten Empfang durch Scanner -Funkempfänger zu verhindern. Diese arbeiten im 900 MHz, 2,4 GHz oder 6 GHz ISM -Bands.

Datenkommunikation

• Drahtlose Vernetzung - Automatische Funkverbindungen, die digitale Daten zwischen übertragen Computers und andere drahtlose Geräte, die Funkwellen verwenden, die die Geräte transparent in a miteinander verbinden Computernetzwerk. Computernetzwerke können jede Form von Daten übertragen: Zusätzlich zu E -Mail- und Webseiten tragen sie auch Telefonanrufe (Voip), Audio- und Videoinhalte (genannt Streaming Medien). Sicherheit ist eher ein Problem für drahtlose Netzwerke als für kabelgebundene Netzwerke, da jeder in der Nähe mit einem drahtlosen Modem auf das Signal zugreifen und versuchen kann, sich anzumelden. Die Funksignale von drahtlosen Netzwerken sind verschlüsselt Verwendung WPA.
  

  Laptop Computer mit W-lan und typisches Zuhause WLAN router (Rechts) Verbinden Sie es mit dem Internet
  • WLAN (drahtloses örtliches Gebietsnetzwerk oder W-lan) - basierend auf IEEE 802.11 Standards sind die am häufigsten verwendeten Computernetzwerke, die zur Implementierung verwendet werden lokale Netzwerke Ohne Kabel, Verbindungen von Computern, Laptops, Mobiltelefonen, Videospielkonsolen, Smart TVs und Drucker in einem Haus oder Büro zusammen und zu einem WLAN router Verbinden Sie sie mit dem Internet mit einem Kabel oder Kabelanschluss. Wireless Router an öffentlichen Orten wie Bibliotheken, Hotels und Cafés erstellen drahtlose Zugangspunkte (Hotspots), damit die Öffentlichkeit mit tragbaren Geräten wie tragbarer Geräte zugreifen kann Smartphones, Tablets oder Laptops. Jedes Gerät wechselt Daten mit a drahtloses Modem (drahtloser Netzwerkschnittstellencontroller), ein automatisiertes Mikrowelle Sender und Empfänger mit einer omnidirektionalen Antenne, die im Hintergrund arbeitet, austauschend Datenpakete mit dem Router. Wi-Fi verwendet Kanäle im 2,4 GHz und 5 GHz ISM -Bands mit OFDM (orthogonales Frequenz-Division-Multiplexing) Modulation zur Übertragung von Daten mit hohen Raten. Die Sender in Wi-Fi-Modems sind je nach Land auf eine Strahlung von 200 MW bis 1 Watt beschränkt. Sie haben einen maximalen Innenbereich von etwa 150 m auf 2,4 GHz und 50 m auf 5 GHz.
    

    Nachbarschafts -Wireless Wan -Router am Telefonmast
  • Drahtloser Wan (drahtloses Wide Area Network, WWAN)-Eine Vielzahl von Technologien, die einen drahtlosen Internetzugang über ein breiteres Gebiet bieten als Wi-Fi-Netzwerke-von einem Bürogebäude bis zu einem Campus zu einer Nachbarschaft oder in eine ganze Stadt. Die häufigsten verwendeten Technologien sind: Zellmodems, dieser Austausch von Computerdaten durch Radio mit Zeltürme; Satelliten -Internetzugang; und niedrigere Frequenzen im UHF-Band, die einen längeren Bereich als Wi-Fi-Frequenzen haben. Da WWAN-Netzwerke viel teurer und komplizierter für die Verwaltung als Wi-Fi-Netzwerke sind, war ihre Nutzung im Allgemeinen auf private Netzwerke beschränkt, die von großen Unternehmen betrieben wurden.
  • Bluetooth -Eine drahtlose Schnittstelle mit kurzer kurzer Reichweite eines tragbaren drahtlosen Geräts, das als Ersatz für eine Kabel- oder Kabelverbindung verwendet wird, hauptsächlich zum Austausch von Dateien zwischen tragbaren Geräten und Verbinden von Handys und Musikplayern mit drahtloser Kopfhörer. Im am häufigsten verwendeten Modus ist die Übertragungsleistung auf 1 Milliwatt begrenzt, was eine sehr kurze Reichweite von bis zu 10 m (30 Fuß) bietet. Das System verwendet Frequenz-Hopping-Spread-Spektrum Übertragung, in dem aufeinanderfolgend Datenpakete werden in einer Pseudorandomreihenfolge auf einem von 79 1 MHz Bluetooth -Kanälen zwischen 2,4 und 2,83 GHz in der übertragen ISM Band. Dadurch können Bluetooth -Netzwerke in Anwesenheit von operieren Lärm, andere drahtlose Geräte und andere Bluetooth -Netzwerke, die dieselben Frequenzen verwenden, da die Wahrscheinlichkeit, dass ein anderes Gerät gleichzeitig mit niedriger Frequenz versucht, auf derselben Frequenz zu übertragen, niedrig ist. Bei einer solchen "Kollision" überholt das Bluetooth -Modem einfach das Datenpaket auf einer anderen Frequenz.
  • Paketradio - eine lange Distanz Peer-To-Peer Wireless Ad-hoc-Netzwerk in welchem Datenpakete werden zwischen computergesteuerten ausgetauscht Radiomodems (Sender/Empfänger) Aufgerufene Knoten, die durch Meilen getrennt sein können, und möglicherweise von Mobilgeräten. Jeder Knoten kommuniziert nur mit benachbarten Knoten, sodass Datenpakete vom Knoten zu Knoten übergeben werden, bis sie sein Ziel erreichen. Verwendet die X.25 Netzwerkprotokoll. Paket -Radio -Systeme werden in begrenztem Maße von kommerziellen Telekommunikationsunternehmen und von der verwendet Amateurradio Gemeinschaft.
• Simsen (SMS) - Dies ist ein Service auf Handys, sodass ein Benutzer eine kurze alphanumerische Nachricht eingeben und an eine andere Telefonnummer senden kann. Der Text wird auf dem Telefonbildschirm des Empfängers angezeigt. Es basiert auf dem Kurznachrichtendienst (SMS), die mit der Ersatzbandbreite auf dem Steuerfunkkanal, das von Handys verwendet wird, um Hintergrundfunktionen wie Wählen und Zellhandtufe zu verarbeiten. Aufgrund technischer Einschränkungen des Kanals sind Textnachrichten auf 160 alphanumerische Zeichen begrenzt.

Parabolantennen von Mikrowellenrelais Links auf dem Turm in Australien

• Mikrowellenrelais -Eine lange Distanz hohe Bandbreiten-Punkt-zu-Punkt-Datenübertragungsverbindung, die aus einem mit a angeschlossenen Mikrowellen-Sender besteht Schüsselantenne das überträgt einen Strahl von Mikrowellen zu einer anderen Schüsselantenne und Empfänger. Da die Antennen in der Sicht sein müssen, sind die Entfernungen durch den visuellen Horizont auf 48 bis 64 km (48–64 km) begrenzt. Mikrowellenverbindungen werden für private Geschäftsdaten, weite Bereiche Computernetzwerke (WANs) und von Telefonunternehmen verwendet, um Langstreckenanrufe und Fernsehsignale zwischen Städten zu übertragen.
• Telemetrie -Automatisierte Einweg-Übertragung von Messungen und Betriebsdaten von einem Remote-Prozess oder Gerät zu einem Empfänger zur Überwachung. Die Telemetrie wird zur Überwachung von Raketen, Drohnen, Satelliten und während des Fluges verwendet Wetter Ballon Radiosonden, sendet wissenschaftliche Daten von interplanetarem Raumschiff auf die Erde zurück, kommunizieren mit elektronischen biomedizinischen Sensoren, die in den menschlichen Körper implantiert wurden, und Gut anmelden. Mehrere Datenkanäle werden häufig mit Verwendung übertragen Frequenz-Division-Multiplexing oder Zeitabteilung Multiplexing. Die Telemetrie beginnt in Verbraucheranwendungen wie:
  • Automatisierte Messgerät – elektrische Stromzähler, Wasserzähler, und Gasmesser Wenn dies durch ein Verhörsignal ausgelöst wird, übertragen Sie ihre Messwerte mit dem Radio an ein Versorgungsleserfahrzeug am Straßenrand, um die Notwendigkeit eines Mitarbeiter zu beseitigen, das Eigentum des Kunden zum manuellen Lesen des Messgeräts zu beseitigen.
  • Elektronische Mautsammlung - an gebührenpflichtige Straßen, eine Alternative zur manuellen Sammlung von Mautgebühren an einer Mautstelle, in der a Transponder Wenn in einem Fahrzeug durch einen Straßensender ausgelöst wird, überträgt er ein Signal an einen Straßenempfänger, um die Fahrzeugnutzung durch das Fahrzeug zu registrieren, sodass der Eigentümer für die Mautrechnung in Rechnung gestellt werden kann.

RFID -Tag aus einer DVD

• Radiofrequenz-Identifikation (RFID) - Identifikations -Tags, die einen winzigen Funktransponder enthalten (Empfänger und Sender) die an Waren gebunden sind. Wenn es einen Befragungsimpuls von Funkwellen von einer nahe gelegenen Lesereinheit erhält, überträgt das Tag eine ID -Nummer, mit der Waren inventariert werden können. Passive Tags, der häufigste Typ, verfügt über einen Chip, der von der vom Leser empfangenen Funkenergie angetrieben wird, die von einer Diode korrigiert ist und so klein wie ein Reiskorn sein kann. Sie sind in Produkte, Kleidung, Eisenbahnautos, Bibliotheksbücher und Gepäckanhänger von Fluggesellschaften einbezogen und werden unter der Haut in Haustieren und Vieh (Vieh (Vieh) implantiert.Mikrochip -Implantat) und sogar Menschen. Datenschutzbedenken wurden mit Tags angesprochen, die verwendet werden verschlüsselt Signale und authentifizieren der Leser vor dem Antworten. Passive Tags verwenden 125–134 kHz, 13, 900 MHz und 2,4 und 5 GHz ISM -Bands und eine kurze Reichweite haben. Aktive Tags, die von einer Batterie betrieben werden, sind größer, können jedoch ein stärkeres Signal übertragen, was ihnen eine Reihe von Hunderten von Metern verleiht.
• U -Boot -Kommunikation - Wenn er getaucht ist, U -Boote werden von allen gewöhnlichen Funkkommunikation mit ihren Militärkommandobehörden durch das leitende Meerwasser abgeschnitten. Allerdings Radiowellen mit niedrig genug Frequenzen, in der VLF (30 bis 3 kHz) und ELF (unter 3 kHz) Banden können in Meerwasser eindringen. Marine betreiben große Ufersendungsstationen mit Ausgangsleistung im Megawatt -Bereich zum Senden verschlüsselt Botschaften an ihre U -Boote in den Ozeanen der Welt. Aufgrund der kleinen Bandbreite können diese Systeme keine Sprache übertragen, sondern nur Textnachrichten mit einer langsamen Datenrate. Der Kommunikationskanal ist ein Weg, da die langen Antennen, die für die Übertragung von VLF- oder Elf-Wellen benötigt werden, nicht auf ein U-Boot passen können. VLF Sender verwenden kilometerlange Drahtantennen wie Dachantennen. Einige Nationen verwenden ELF -Sender, die etwa 80 Hz betreiben, was mit U -Booten in niedrigeren Tiefen kommunizieren kann. Diese verwenden noch größere Antennen genannt gemahlene Dipolebestehend aus zwei Boden (Erde) Verbindungen 23–60 km (14–37 mi) voneinander entfernt, die durch Überkopfübertragungsleitungen mit einem Kraftwerkssender verbunden sind.

Raumkommunikation

Satellitenkommunikationszentrum Dubna in Russland^[18]

Dies ist die Funkkommunikation zwischen a Raumfahrzeug und eine Erd- oder ein anderes Raumschiff. Die Kommunikation mit Raumfahrzeugen beinhaltet die längsten Übertragungsentfernungen von Funkverbindungen, bis zu Milliarden Kilometern für Interplanetary Raumschiff. Um die schwachen Signale aus fernen Raumschiffern zu erhalten, Satelliten -Bodenstationen Verwenden Sie groß Parabolische "Dish" Antennen bis zu 25 Meter im Durchmesser und extrem empfindlichen Empfängern. Hohe Frequenzen in der Mikrowelle Band werden verwendet, da Mikrowellen durch die durchlaufen Ionosphäre ohne Brechungund bei Mikrowellenfrequenzen die Hochgewinnantennen Es ist erforderlich, die Funkenergie in einen schmalen Strahl zu konzentrieren, der auf den Empfänger gerichtet ist, klein und ein Minimum an Platz in einem Satelliten einbeziehen. Teile der Uhf, L, C, S, k_u und k_a Band werden für die Weltraumkommunikation zugewiesen. Eine Funkverbindung, die Daten von der Erdoberfläche auf ein Raumschiff überträgt UplinkWährend ein Link, der Daten aus dem Raumschiff auf den Boden überträgt, wird als Downlink bezeichnet.

Kommunikationssatelliten gehört zu Aserbaidschan

• Kommunikationssatellit - ein künstlicher Satellit Wird als Telekommunikationsrelais verwendet, um Daten zwischen weit getrennten Punkten auf der Erde zu übertragen. Diese werden verwendet, weil die Mikrowellen verwendet für Telekommunikationsreisen durch Sichtlinie und kann sich also nicht um die Kurve der Erde ausbreiten. Ab dem 1. Januar 2021^{[aktualisieren]}Es gab 2.224 Kommunikationssatelliten in der Erdumlaufbahn.^[19] Die meisten sind in geostationär Umlaufbahn 22.200 Meilen (35.700 km) über dem Äquator, so dass der Satellit am selben Punkt am Himmel stationär erscheint, sodass die Satellitenschalenantennen von Bodenstationen dauerhaft an diesen Ort abzielen und sich nicht bewegen müssen, um ihn zu verfolgen. In einem Satellitenbodenstation Ein Mikrowellensender und eine große Satellitenschalenantenne übertragen einen Mikrowellen -Uplinkstrahl an den Satelliten. Das Uplink-Signal enthält viele Kanäle des Telekommunikationsverkehrs, z. Frequenz-Division-Multiplexing (FDM). Auf dem Satelliten, a Transponder Empfängt das Signal, übersetzt es in eine andere Downlink -Frequenz, um das Uplink -Signal zu vermeiden, und überträgt es auf eine andere Bodenstation, die von der ersten weit verbreitet sein kann. Dort wird das Downlink -Signal demoduliert und der Telekommunikationsverkehr, den er trägt, wird durch die Festnetzwerke an seine lokalen Ziele gesendet. Kommunikationssatelliten haben in der Regel mehrere Dutzend Transponder für verschiedene Frequenzen, die von verschiedenen Benutzern vermietet werden.
• Direkter Rundfunksatellit - Ein geostationärer Kommunikationssatellit, der Einzelhandelsprogramme direkt an Empfänger in den Häusern und Fahrzeugen des Abonnenten auf der Erde überträgt, in Satellitenradio und TV -Systeme. Es verwendet eine höhere Senderleistung als andere Kommunikationssatelliten, damit das Signal von Verbrauchern mit einer kleinen unauffälligen Antenne empfangen wird. Zum Beispiel, Satelliten Fernsehen Verwendet Downlink -Frequenzen von 12,2 bis 12,7 GHz in der k_u Band über 100 bis 250 Watt übertragen, was durch relativ kleine 43–80 cm (17–31 Zoll) empfangen werden kann. Satellitenschüsseln an der Außenseite von Gebäuden montiert.

Radar

Militär Fluglotse Auf US Navy Aircraft Carrier Monitors Flugzeuge auf dem Radarbildschirm überwacht

Radar ist ein Strahlung Methode zum Lokalisieren und Verfolgen von Flugzeugen, Raumfahrzeugen, Raketen, Schiffen, Fahrzeugen und auch, um Wettermuster und Gelände zu kartieren. Ein Radarsatz besteht aus einem Sender und Empfänger. Der Sender gibt einen schmalen Strahl von Funkwellen aus, der um den umgebenden Raum gefegt wird. Wenn der Strahl ein Zielobjekt trifft, werden Funkwellen zurück zum Empfänger reflektiert. Die Richtung des Strahls zeigt den Standort des Objekts. Da Radiowellen mit konstanter Geschwindigkeit nahe dem reisen LichtgeschwindigkeitDurch Messen der kurzen Zeitverzögerung zwischen dem ausgehenden Impuls und dem empfangenen "Echo" kann der Bereich des Ziels berechnet werden. Die Ziele werden häufig grafisch auf einer Kartenanzeige als a angezeigt Radarbildschirm. Doppler Radar kann die Geschwindigkeit eines beweglichen Objekts messen, indem die Frequenzänderung der Rücklaufradiowellen aufgrund der Messung der Return -Funkwellen misst Doppler-Effekt.

Radarsätze verwenden hauptsächlich hohe Frequenzen in der Mikrowelle Banden, da diese Frequenzen starke Reflexionen von Objekten erzeugen, die die Größe von Fahrzeugen in schmale Balken mit kompakten Antennen konzentrieren können. Parabol (Schüssel) Antennen werden weit verbreitet. In den meisten Radaren dient die Übertragungsantenne auch als Empfangsantenne; Dies wird a genannt monostatisches Radar. Ein Radar, bei dem separate Übertragungs- und Empfangsantennen verwendet werden Bistatischer Radar.

ASR-8 Flughafenüberwachungsradarantenne. Es dreht sich einmal alle 4,8 Sekunden. Die rechteckige Antenne oben ist das sekundäre Radar.

• Flughafenüberwachungsradar - Im Luftfahrt, Radar ist das Hauptwerkzeug von Luftraumüberwachung. Eine rotierende Schalenantenne fegt einen vertikalen fächernförmigen Strahl von Mikrowellen um den Luftraum und der Radarsatz zeigt die Position des Flugzeugs als "Blips" von Licht auf einem Display, der als Radarbildschirm bezeichnet wird. Airport Radar arbeitet bei 2,7 - 2,9 GHz in der Mikrowelle S Band. In großen Flughäfen wird das Radarbild auf mehreren Bildschirmen in einem Betriebsraum namens Tracon (Tracon (Steuerung des Endradaransatzes), wo Fluglotsen Legen Sie das Flugzeug mit dem Radio an, um eine sichere Flugzeugtrennung aufrechtzuerhalten.
  • Sekundärüberwachung Radar - Flugzeuge tragen Radartransponder, Transceiver, die, wenn sie durch das eingehende Radarsignal ausgelöst werden, ein Return -Mikrowellensignal übertragen. Dies führt dazu, dass das Flugzeug auf dem Radarbildschirm stärker angezeigt wird. Das Radar, der den Transponder auslöst und den Rückgabebalken erhält, der normalerweise auf der primären Radarschale montiert ist, wird als die genannt Sekundärüberwachung Radar. Da Radar die Höhe eines Flugzeugs mit irgendeiner Genauigkeit nicht messen kann, überträgt der Transponder auch die Höhe des Flugzeugs, gemessen durch seine Höhenmesserund eine ID -Nummer, die das Flugzeug identifiziert, das auf dem Radarbildschirm angezeigt wird.
• Elektronische Gegenmaßnahmen (ECM) - Elektronische militärische defensive elektronische Systeme, die die Effektivität der feindlichen Radar degradieren oder mit falschen Informationen täuschen sollen, um zu verhindern, dass Feinde lokale Kräfte lokalisieren. Es besteht häufig aus leistungsstarken Mikrowellen -Sendern, die feindliche Radarsignale nachahmen können, um falsche Zielanzeigen auf den feindlichen Radarbildschirmen zu erzeugen.
• Radar Höhenmesser - Ein spezialisiertes Radar auf einem Flugzeug, das die Höhe des Flugzeugs über dem Gelände misst, indem ein Funkstrahl von der Bodenoberfläche abprallt und die Zeit für das Echo zurückkehrt.

Drehende Meeresradarantenne auf einem Schiff

• Meeresradar - ein X Band Radar auf Schiffen, mit denen er in der Nähe von Schiffen und Hindernissen wie Brücken verwendet wurde. Eine rotierende Antenne fegt einen vertikalen fächernförmigen Strahl von Mikrowellen um die Wasseroberfläche, die das Handwerk bis zum Horizont umgibt.
• Wetterradar - EIN Doppler Radar Das ordnet Wettersysteme ab und misst Windgeschwindigkeiten durch Reflexion von Mikrowellen aus Regentropfen.
• Phased-Array-Radar - Ein Radar -Set, das a verwendet Phased Array, eine computergesteuerte Antenne, die den Radarstrahl schnell in verschiedene Richtungen lenken kann, ohne die Antenne zu bewegen. Phased-Array-Radare wurden vom Militär entwickelt, um schnell bewegende Raketen und Flugzeuge zu verfolgen. Sie sind in militärischer Ausrüstung weit verbreitet und verbreiten sich jetzt auf zivile Anwendungen.
• Synthetic Aperture Radar (SAR)-Ein spezialisiertes Luftradar-Set, das eine hochauflösende Karte aus Bodengelände erzeugt. Das Radar ist auf einem Flugzeug oder Raumschiff montiert, und die Radarantenne strahlt einen Strahl von Funkwellen im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung in Richtung Boden aus. Bei der Verarbeitung des Rücklaufradarsignals wird die Bewegung des Fahrzeugs verwendet, um eine große Antenne zu simulieren, was dem Radar eine höhere Auflösung verleiht.
• Bodenradar - Ein spezialisiertes Radarinstrument, das in einem Karren entlang der Bodenoberfläche gerollt ist und einen Strahl von Funkwellen in den Boden überträgt und ein Bild von unterirdischen Objekten erzeugt. Es werden Frequenzen von 100 MHz bis ein paar GHz verwendet. Da Radiowellen nicht sehr weit in die Erde eindringen können, ist die GPR -Tiefe auf etwa 50 Fuß begrenzt.
• Kollisionsvermeidungssystem - ein Kurzstreckradar oder LIDAR System an einem Auto oder Fahrzeug, das erkennt, ob das Fahrzeug mit einem Objekt kollidiert und die Bremsen anwendet, um die Kollision zu verhindern.
• Radarzünder - a Zünder für ein Luftbombe Dies verwendet einen Radar -Höhenmesser, um die Höhe der Bombe über dem Boden zu messen, wenn er fällt und sie in einer bestimmten Höhe detoniert.
• Radargeschwindigkeitswaffe - Ein Handheld Doppler Radar Wird von der Verkehrspolizei verwendet, um die Geschwindigkeit der Fahrzeuge zu messen, um festzustellen, ob sie dem Einheimischen befolgen erlaubte Höchstgeschwindigkeit. Wenn der Offizier die Waffe auf ein Fahrzeug zeigt und einen Abzug drückt, erscheint seine Geschwindigkeit auf einem numerischen Display. Geschwindigkeitswaffen verwenden die X Band oder K_u Band.

Strahlung

Radiolokation ist ein generischer Begriff, der eine Vielzahl von Techniken abdeckt, die Funkwellen verwenden, um den Standort von Objekten oder zur Navigation zu finden

A Personal Navigation Assistant GPS -Empfänger in einem Auto, das ein Ziel zur Anweisung zu einem Ziel geben kann.

• Globales Navigationssatellitensystem (GNSS) oder Satnav -System - Ein System von Satelliten, das den geografischen Ort auf der Erde ermöglicht (Breite, Längengrad, und Höhe/Höhe) durch kleine tragbare Navigationsinstrumente zu hoher Präzision (innerhalb weniger Meter) durch zeitliche Ankunft von Funksignalen aus den Satelliten bestimmt werden. Dies sind heute die am häufigsten verwendeten Navigationssysteme. Die wichtigsten Satellitennavigationssysteme sind die USA Global Positioning System (GEOGRAPHISCHES POSITIONIERUNGS SYSTEM), Russland's Glonass, China's Beidou Navigationssatellitensystem (Bds) und die europäische Union's Galileo.
  • Global Positioning System(GPS) - Das am häufigsten verwendete Satellitennavigationssystem, das von der US -Luftwaffe aufrechterhalten wird, die eine Konstellation von 31 Satelliten in verwendet Niedrige Erdumlaufbahn. Die Umlaufbahnen der Satelliten sind verteilt, so dass mindestens vier Satelliten über jedem Punkt auf der Erde zu jeder Zeit über dem Horizont liegen. Jeder Satellit hat an Bord Atomuhr und überträgt ein kontinuierliches Funksignal, das ein präzises Zeitsignal sowie seine aktuelle Position enthält. Es werden zwei Frequenzen verwendet, 1,2276 und 1,57542 GHz. Da die Geschwindigkeit der Funkwellen praktisch konstant ist, ist die Verzögerung des Funksignals aus einem Satellit proportional zum Abstand des Empfängers vom Satelliten. Durch Erhalt der Signale von mindestens vier Satelliten a GPS -Empfänger kann seine Position auf der Erde berechnen, indem sie die Ankunftszeit der Funksignale vergleichen. Da die Position jedes Satelliten zu einem bestimmten Zeitpunkt genau bekannt ist, kann die Position des Empfängers von einem Mikroprozessor im Empfänger berechnet werden. Die Position kann als Breitengrad und Längengrad oder als Marker auf einer elektronischen Karte angezeigt werden. GPS -Empfänger werden in fast allen Mobiltelefonen und in Fahrzeugen wie Automobilen, Flugzeugen und Schiffen eingebaut und werden zum Leitfaden verwendet Drohnen, Raketen, Kreuzfahrtraketen, und sogar Granaten Zu ihrem Ziel und Handheld -GPS -Empfänger werden für Wanderer und das Militär hergestellt.
• Radio -Beacon - Ein fester Ort terrestrischer Funksender, der ein kontinuierliches Funksignal überträgt, das von Flugzeugen und Schiffen für Schiffe verwendet wird Navigation. Die Standorte von Beacons sind auf Navigationskarten aufgetragen, die von Flugzeugen und Schiffen verwendet werden.
  

  VOR/DME Aircraft Radio Navigation Beacon
  • Sehr hochfrequenter omnidirektionaler Bereich (VOR) - Ein weltweites Flugzeug Funknavigation System, das aus festem Boden besteht Radio -Beacons Übertragung zwischen 108.00 und 117,95 MHz in der VHF Band. Ein automatisiertes Navigationsinstrument im Flugzeug zeigt a Lager zu einem nahe gelegenen Vorsender. Ein VOR -Beacon überträgt zwei Signale gleichzeitig auf unterschiedliche Frequenzen. EIN Richtantenne Überträgt einen Strahl von Funkwellen, der sich wie ein Leuchtturm mit einer festen Geschwindigkeit und 30 -mal pro Sekunde dreht. Wenn der Richtungsstrahl nach Norden steht, und Omnidirektionalantenne überträgt einen Puls. Durch Messung des Unterschieds in Phase Von diesen beiden Signalen kann ein Flugzeug seine bestimmen Lager (oder "radial") von der Station genau vom Bahnhof. Durch ein Lager auf zwei Vorlacons kann ein Flugzeug seine Position (als "Fix" bezeichnet) für eine Genauigkeit von etwa 90 Metern (300 Fuß) bestimmen. Die meisten VOR -Beacons haben auch eine Entfernungsmessfähigkeit, genannt Entfernungsmessgeräte (DME); Diese werden als VOR/DMEs bezeichnet. Das Flugzeug überträgt ein Funksignal an das VOR/DME -Beacon und a Transponder überträgt ein Rückgabegeradium. Von dem Ausbreitungsverzögerung Zwischen dem übertragenen und empfangenen Signal kann das Flugzeug seinen Abstand vom Leuchtfeuer berechnen. Auf diese Weise kann ein Flugzeug seinen Standort "Fix" von nur einem Vorlaken bestimmen. Da VHF-Frequenzen der Sichtlinie verwendet werden, haben Vorbeacons eine Reichweite von etwa 200 Meilen für Flugzeuge in der Kreuzfahrthöhe. Tacan ist ein ähnliches militärisches Radio -Beacon -System, das in 962–1213 MHz überträgt, und ein kombinierter VOR- und Tacan -Beacon wird als A genannt Wirbel. Im Jahr 2000 gab es weltweit etwa 3000 Vor -Beacons, aber diese Zahl sinkt, wenn die Luftfahrt in die wechselt Rnav System, das auf Global Positioning System Satellitennavigation.
  • Nicht-Regisseur (NDB) - Legacy Fixed Radio Beacons, die vor dem VOR -System verwendet werden, das ein einfaches Signal in alle Richtungen übertragen, für Flugzeuge oder Schiffe für die Verwendung Funkrichtung finden. Flugzeugverbrauch Automatischer Richtungsfinder (ADF) Empfänger, die a verwenden Richtantenne um das festzustellen Lager zum Leuchtfeuer. Indem sie Lager auf zwei Beacons nehmen, können sie ihre Position bestimmen. NDBs verwenden Frequenzen zwischen 190 und 1750 kHz in der Lf und Mf Bänder, die sich über den Horizont hinaus ausbreiten als Bodenwellen oder Skywellen viel weiter als vor Beacons. Sie übertragen a Rufzeichen bestehend aus eins zu 3 Morse-Code Buchstaben als Kennung.

EPIRB Emergency Locator Beacon auf einem Schiff

• Emergency Locator Beacon - eine tragbare Batterie betrieben Rundfunksender Wird in Notfällen verwendet, um Flugzeuge, Gefäße und Personen in Bedrängnis zu lokalisieren und sofort zu retten. Verschiedene Arten von Emergencor-Locator-Beacons werden von Flugzeugen, Schiffen, Fahrzeugen, Wanderern und Langlauf-Skifahrern getragen. Im Notfall, beispielsweise beim Absturz des Flugzeugs, des Schiffs sinkend oder ein Wanderer, wird der Sender eingesetzt und beginnt mit der Übertragung eines kontinuierlichen Funksignals, das von verwendet wird Suchen und retten Teams, um schnell den Notfall zu finden und Hilfe zu leisten. Die neueste Generation Notposition, die Rettungsbeacons anzeigt (Epirbs) enthalten a GPS -Empfängerund sendet, um Teams ihren genauen Standort innerhalb von 20 Metern zu retten.
  • Cospas-sarsat - Ein internationales humanitäres Konsortium von staatlichen und privaten Behörden, das als Dispatcher für fungiert Suchen und retten Operationen. Es betreibt ein Netzwerk von ca. 47 Satelliten Tragen von Funkempfängern, die Notsignale aus erkennen Emergencor Locator Beacons Überall auf der Erde, die auf die internationale Cospas -Nothäufigkeit von 406 MHz überträgt. Die Satelliten berechnen den geografischen Standort des Leuchtfeuers innerhalb von 2 km, indem sie das messen Doppler -Frequenzverschiebung der Funkwellen aufgrund der relativen Bewegung des Senders und des Satelliten und übertragen Sie die Informationen schnell an die entsprechende lokale erster Beantworter Organisationen, die die durchführen Suchen und retten.

Wildlife Officer verfolgt radio markierte Berglöwe

• Funkrichtung finden (RDF) - Dies ist eine allgemeine Technik, die seit dem frühen 20. Jahrhundert verwendet wird, um spezialisierte Funkempfänger mit zu verwenden Richtungsantennen (RDF -Empfänger), um die genaue zu bestimmen Lager eines Funksignals, um die Position des Senders zu bestimmen. Die Lage eines terrestrischen Senders kann durch einfaches bestimmt werden Triangulation Aus den Lagern, die von zwei RDF -Stationen geografisch getrennt wurden, als der Punkt, an dem sich die beiden Lagerlinien überqueren, wird dies als "Fix" bezeichnet. Streitkräfte verwenden RDF, um feindliche Streitkräfte durch ihre taktischen Funkübertragungen zu lokalisieren, Spionageabwehr Dienste verwenden es, um heimliche Sender zu lokalisieren, die von verwendet werden, Spionageagentenund Regierungen verwenden es, um nicht lizenzierte Sender oder Interferenzquellen zu lokalisieren. Ältere RDF -Empfänger wurden rotatable verwendet SchleifenantennenDie Antenne wird gedreht, bis die Funksignalstärke am schwächsten ist, was darauf hinweist, dass sich der Sender in einer der beiden der Antenne befindet Nulls. Die Nulls werden verwendet, da sie schärfer sind als die Antenne Lappen (Maxima). Modernere Empfänger verwenden Phased Array Antennen mit einer viel größeren Winkelauflösung.
  • Tiermigrationsverfolgung - Eine weit verbreitete Technik in Wildtierbiologie, Naturschutzbiologie, und Naturmanagement in denen kleine batteriebetriebene Funksender befestigt sind wilde Tiere Ihre Bewegungen können also mit einer Richtungsstufe verfolgt werden RDF Empfänger. Manchmal ist der Sender in das Tier implantiert. Die VHF -Bande wird normalerweise verwendet, da Antennen in dieser Band ziemlich kompakt sind. Der Empfänger hat a Richtantenne (Typischerweise ein kleiner Yagi) die gedreht wird, bis das empfangene Signal am stärksten ist; Zu diesem Zeitpunkt zeigt die Antenne in Richtung des Tieres. Raffinierte Systeme, die in den letzten Jahren verwendet werden, verwenden Satelliten, um das Tier zu verfolgen, oder Geolokalisierung Tags mit Geographisches Positionierungs System Empfänger, die ein Protokoll des Tierortes aufzeichnen und übertragen.

Fernbedienung

US-Luftwaffe MQ-1 Predator Drohne, die von einem Piloten am Boden fern geflogen ist

Radio Fernbedienung ist die Verwendung von Elektronik Kontrollsignale Von Funkwellen von einem Sender gesendet, um die Aktionen eines Geräts an einem abgelegenen Ort zu steuern. Fernbedienungssysteme können auch Telemetriekanäle in die andere Richtung umfassen, die zur Übertragung von Echtzeitinformationen über den Status des Geräts an die Steuerstation verwendet werden. Unbemannt Raumfahrzeug sind ein Beispiel für ferngesteuerte Maschinen, die durch Befehle gesteuert werden, die von übertragen werden Satelliten -Bodenstationen. Die meisten Handhelds Fernbedienungen verwendet zur Kontrolle Unterhaltungselektronik Produkte wie Fernseher oder DVD -Spieler arbeiten tatsächlich nach Infrarotlicht Anstelle von Radiowellen sind dies auch keine Beispiele für die Steuerung der Funkfernbedienung. Ein Sicherheitsbedenken bei Fernbedienungssystemen ist Spoofing, in dem eine nicht autorisierte Person eine Nachahmung des Steuersignals überträgt, um die Kontrolle des Geräts zu übernehmen. Beispiele für die Steuerung der Funkfernbedienung:

• Unbemanntes Fluggerät (UAV, Drohne) - Eine Drohne ist ein Flugzeug ohne an Bord von Piloten, der von einem Piloten an einem anderen Ort in einer Pilotstation am Boden von Fernbedienung geflogen ist. Sie werden vom Militär zur Aufklärung und zum Bodenangriff und in jüngerer Zeit von der zivilen Welt für Nachrichtenberichte und Luftfotografie. Der Pilot verwendet Flugzeugsteuerungen wie ein Joystick oder ein Lenkrad, die Steuersignale erzeugen, die mit dem Radio an die Drohne übertragen werden, um die Flugoberflächen und den Motor zu steuern. Ein Telemetrie -System überträgt ein Videobild von einer Kamera in der Drohne, damit der Piloten sehen kann, wohin das Flugzeug geht, und Daten von a GPS -Empfänger die Echtzeitposition des Flugzeugs geben. UAVs haben an Bord anspruchsvoll Autopilot Systeme, die einen stabilen Flug aufrechterhalten und nur eine manuelle Steuerung erfordern, um die Wegbeschreibung zu ändern.

Remote Keyless Entry FOB für ein Auto

• Schlüsselloser Eingabesystem -Eine kurzfristige Handbatterie mit handgefertigten Batterie Schlüsselfob Sender, enthalten in den meisten modernen Autos, die die Türen eines Fahrzeugs von außen sperren und entsperren können, wodurch die Notwendigkeit der Verwendung eines Schlüssels beseitigt wird. Wenn eine Taste gedrückt wird, sendet der Sender ein codiertes Funksignal an einen Empfänger im Fahrzeug und betätigt die Schlösser. Der FOB muss in der Nähe des Fahrzeugs sein, normalerweise innerhalb von 5 bis 20 Metern. Nordamerika und Japan verwenden eine Häufigkeit von 315 MHz, während Europa 433,92 und 868 MHz verwendet. Einige Modelle können den Motor auch aus der Ferne starten, um das Auto aufzuwärmen. Ein Sicherheitsbedenken bei allen schlüsslosen Einstiegssystemen ist a Wiederholungsangriff, in dem ein Dieb einen speziellen Empfänger ("Code Grabber") verwendet, um das Radiosignal während des Öffnens aufzuzeichnen, das später wiedergegeben werden kann, um die Tür zu öffnen. Um dies zu verhindern, verwenden Schlüssellose Systeme a Rollcode System, in dem a Pseudorandom -Zahlengenerator In der Fernbedienung erzeugt jedes Mal eine andere Zufallstaste, wenn sie verwendet wird. Um zu verhindern, dass Diebe den Pseudorandomgenerator simulieren, um den nächsten Schlüssel zu berechnen, ist das Funksignal auch verschlüsselt.
  • Garagentor-Öffner -Ein Kurzstrecken-Handheld-Sender, der die elektrisch betätigten Gebäude öffnen oder schließen kann Garagentor Von draußen kann der Besitzer die Tür öffnen, wenn er in seinem Auto fährt und sie schließt, nachdem er gegangen ist. Wenn eine Taste gedrückt wird, überträgt die Steuerung eine codierte FSK Funksignal an einen Empfänger im Öffner, erhöht oder senkt die Tür. Moderne Opener verwenden 310, 315 oder 390 MHz. Um einen Dieb zu verhindern, ein Dieb zu verwenden Wiederholungsangriff, moderne Opener verwenden a Rollcode System.

Quadcopter, ein beliebtes ferngesteuertes Spielzeug

• Radio-kontrollierte Modelle -Ein beliebtes Hobby spielt mit radio kontrollierten Modellbooten, Autos, Flugzeugen und Hubschraubern (Quadcopter) die durch Funksignale von einer Handheld -Konsole mit a gesteuert werden Joystick. Die letzten Sender verwenden den 2,4 GHz ISM Band mit mehreren Steuerkanälen mit moduliertem mit PWM, PCM oder FSK.
• Drahtlose Türklingel - Ein Wohngebäude Türklingel Das nutzt die drahtlose Technologie, um die Notwendigkeit zu beseitigen, Drähte durch die Gebäudelwände zu führen. Es besteht aus einem Türklingelknopf neben der Tür, die einen kleinen Batterie -Sender enthält. Wenn die Türklingel gedrückt wird, sendet sie ein Signal an einen Empfänger im Haus mit einem Lautsprecher, der sich anhört, um anzuzeigen, dass sich jemand an der Tür befindet. Sie verwenden normalerweise das 2,4 -GHz -ISM ​​-Band. Der verwendete Frequenzkanal kann normalerweise vom Eigentümer geändert werden, falls eine andere Türklingel in der Nähe denselben Kanal verwendet.

Jamming

Radio Jamming ist die absichtliche Strahlung von Funksignalen, die den Empfang anderer Funksignale beeinträchtigen sollen. Jamming -Geräte werden als "Signalsuppressoren" oder "Interferenzgeneratoren" oder nur Jammers bezeichnet.^[20]

Während des Krieges verwenden Militärs Jamming, um die taktische Funkkommunikation der Feinde zu stören. Da Radiowellen über die nationalen Grenzen hinausgehen können, einige totalitär Länder, die praktizieren Zensur Verwenden Sie Jamming, um zu verhindern, dass ihre Bürger Sendungen von Radiosendern in anderen Ländern anhören. Die Jamming wird normalerweise durch einen leistungsstarken Sender erreicht, der Rauschen auf der gleichen Frequenz wie der Zielsender erzeugt.

Das US-Bundesgesetz verbietet den nichtmilitärischen Betrieb oder den Verkauf jeglicher Art von Jamming-Geräten, einschließlich derjenigen, die die Radare mit GPS-, Mobilfunk-, Wi-Fi- und Polizeiradaren stören.^[21]

Wissenschaftliche Forschung

• Radioastronomie ist die wissenschaftliche Untersuchung von Funkwellen, die von astronomischen Objekten emittiert werden. Radioastronomen verwenden Radioteleskope, große Funkantennen und Empfänger, um die Funkwellen von zu empfangen und zu studieren Astronomische Radioquellen. Da astronomische Radioquellen so weit entfernt sind, sind die Funkwellen von ihnen extrem schwach und erfordern extrem empfindliche Empfänger, und Radioteleskope sind die empfindlichsten Funkempfänger. Sie benutzen groß Parabol (Schüssel) Antennen bis zu 500 Meter im Durchmesser, um genügend Funkwellenenergie zum Studium zu sammeln. Das RF Frontend Die Elektronik des Empfängers wird oft von abgekühlt Flüssigstickstoff reduzieren Thermisches Rauschen. Mehrere Antennen werden häufig in Arrays miteinander verbunden, die als einzelne Antenne fungieren, um die Sammelleistung zu erhöhen. Im Sehr lange Grundlinieninterferometrie (VLBI) Radio -Teleskope auf verschiedenen Kontinenten sind miteinander verbunden, was die Auflösung einer Antenne Tausende von Meilen im Durchmesser erreichen kann.
• Fernerkundung - Im Radio ist die Fernerkundung der Empfang von elektromagnetischen Wellen, die durch natürliche Objekte oder die Atmosphäre für die wissenschaftliche Forschung ausstrahlt werden. Alle warmen Objekte emittieren Mikrowellen und das emittierte Spektrum kann verwendet werden, um die Temperatur zu bestimmen. Mikrowellenradiometer werden in verwendet Meteorologie und Geowissenschaften um die Temperatur der Atmosphäre und Erdoberfläche sowie chemische Reaktionen in der Atmosphäre zu bestimmen.

Etymologie

Das Wort "Radio" leitet sich vom lateinischen Wort "Radius" ab, was "von einem Rad, Lichtstrahl, Strahl" gesprochen hat. Es wurde erstmals 1881 auf Kommunikation angewendet, als der französische Wissenschaftler Ernest Mercadier vorgeschlagen wurde. Alexander Graham Bell übernommen "Radiophon" (was "gestrahlter Klang" als alternativen Namen für seine Photophon Optisches Übertragungssystem.^[22][23] Diese Erfindung würde jedoch nicht weit verbreitet sein.

Folgen Heinrich HertzEntdeckung der Existenz von Radiowellen Im Jahr 1886 wurden zunächst eine Vielzahl von Begriffen für diese Strahlung verwendet, darunter "Hertzsche Wellen", "elektrische Wellen" und "Ätherwellen". Die ersten praktischen Funkkommunikationssysteme, entwickelt von Guglielmo Marconi 1894–55 übertragen Telegraph Signale von Radiowellen, so dass die Radiokommunikation zuerst genannt wurde "drahtlose Telegraphie". Bis ungefähr 1910 enthielt der Begriff" drahtlose Telegraphie "auch eine Vielzahl anderer experimenteller Systeme zum Übertragen von Telegraphensignalen ohne Drähte, einschließlich elektrostatische Induktion, Elektromagnetische Induktion und Wasserleitung von Wasser und ErdeDaher bestand ein genauerer Begriff, der sich ausschließlich auf elektromagnetische Strahlung bezieht.

Die erste Verwendung von Radio- In Verbindung mit elektromagnetischer Strahlung scheint vom französischen Physiker gewesen zu sein Édouard Branly, der 1890 die entwickelte Kohärer Detektor, den er in Französisch a nannte Radio-Leiter.^[24] Das Radio-Präfix wurde später verwendet, um zusätzliche beschreibende Verbindung und hyphenierte Wörter zu bilden, insbesondere in Europa. Zum Beispiel Anfang 1898 die britische Veröffentlichung Der praktische Ingenieur beinhaltete einen Verweis auf "The Radiotelegraph" und "Radiotelegraphy",^[25] Der französische Text der Berliner radiotelegraphischen Konventionen von 1903 und 1906 umfasst die Phrasen "Radiotélégraphique" und "Radiotélégrammes".

Die Verwendung von "Radio" als eigenständiges Wort stammt aus dem mindestens 30. Dezember 1904, als Anweisungen des britischen Postamtes zur Übertragung von Telegrammen angegeben haben, dass "das Wort" Radio "in den Serviceanweisungen gesendet wird".^[26] Diese Praxis wurde allgemein übernommen, und das Wort "Radio" wurde international durch die Berliner Radiotelegraphic -Konvention von 1906 eingeführt, die eine Serviceverordnung enthielt, in der festgelegt wurde, dass "Radiotelegrams in der Präambel zeigen, dass der Service" Radio "ist".

Der Wechsel zu "Radio" anstelle von "Wireless" fand in der englischsprachigen Welt langsam und ungleichmäßig statt. Lee de Forest half bei der Popularisierung des neuen Wortes in den USA - Anfang 1907 gründete er die DeForest Radio Telephone Company und seinen Brief am 22. Juni 1907 Elektrische Welt Die Notwendigkeit rechtlicher Beschränkungen warnte, dass "Radio -Chaos sicherlich das Ergebnis sein wird, bis eine solche strenge Regulierung durchgesetzt wird".^[27] Die United States Navy würde auch eine Rolle spielen. Obwohl seine Übersetzung der Berliner Konvention von 1906 die Begriffe "Wireless Telegraph" und "Wireless Telegram" verwendete, begann sie stattdessen, stattdessen die Verwendung von "Radio" zu fördern. Der Begriff wurde von der Öffentlichkeit in den 1920er Jahren mit der Einführung des Rundfunks bevorzugt. (das Wort Rundfunk- Ursprung mit dem landwirtschaftlichen Begriff, der ungefähr "breit streuende Samen" bedeutet.).^[28] Britische Commonwealth-Länder verwendeten den Begriff "drahtlos" bis Mitte des 20. Jahrhunderts, obwohl das Magazin des British Broadcasting Corporation in Großbritannien wurde genannt Radiozeiten Seit seiner Gründung in den frühen 1920er Jahren.

In den letzten Jahren hat "drahtlos" eine erneute Beliebtheit als allgemeinerer Begriff für Geräte gewonnen, die mithilfe elektromagnetischer Strahlung, entweder Funkwellen oder Licht, aufgrund des raschen Wachstums von Computernetzwerken mit kurzer Reichweite, z. B. drahtlose lokale Netzwerke W-lanund Bluetooth sowie Mobiltelefone, um diese Verwendungen von der traditionellen "Radio" -Kommunikation wie dem Rundfunk zu unterscheiden.

Geschichte

Sehen Geschichte des Radios, Erfindung des Radios, Zeitleiste des Radios, Geschichte des Rundfunks

Siehe auch

• Umriss des Radios
• Elektromagnetische Strahlung und Gesundheit
• Liste der Funkgeräte- Liste der spezifischen Modelle von Radios
• Radio ruhige Zone

Verweise

Externe Links