UHF (ultrakorkea taajuus) 300 MHz–3 GHz — määritelmä ja käyttökohteet
UHF (300 MHz–3 GHz) — selkeä määritelmä ja käytännön käyttökohteet: TV-signaalit, langattomat yhteydet, anturit sekä suuntaavuuden ja häiriöiden vaikutukset.
Ultra High Frequency (UHF) on sähkömagneettista säteilyä, jonka taajuus on tyypillisesti 300 MHz:n ja 3 GHz:n (3 000 MHz) välillä. UHF-alueen aallonpituus on lyhyt: 300 MHz:ssa aallonpituus on noin 1 metri ja 3 GHz:ssä noin 0,1 metriä (10 cm). Lyhyt aallonpituus mahdollistaa pienten antennien käytön ja tekee säteilystä usein suuntaavampaa, mikä helpottaa anturien ja vastaanottimien suunnittelua mutta voi myös lisätä suuntauksesta ja monitiehäiriöistä johtuvia vastaanottovirheitä — siksi käytetään usein herkkiä antureita, antennien monimuotoisuutta ja virheenkorjausta.
UHF-signaalin leviämisominaisuudet
UHF-signaalit etenevät pääasiassa suoraviivaisesti (line-of-sight), mutta ne heijastuvat, taittuvat ja aiheuttavat monitie- eli multipath-ilmiöitä etenkin kaupunkiympäristössä. UHF läpäisee rakenteita ja kasvillisuutta paremmin kuin korkeammat mikroaaltotaajuudet, mutta huonommin kuin matalamman taajuusalueen VHF. Pitkillä etäisyyksillä signaali vaimenee, ja rakennukset, vettä sisältävät materiaalit ja tiheä kasvillisuus voivat merkittävästi heikentää kantamaa.
Käyttökohteet
- Televisiolähetykset: Monet maakohtaiset digitaalisen televisiolähetyksen standardit (esim. DVB‑T, ATSC) käyttävät UHF-alueen kanavia.
- Mobiiliverkot: GMS-, UMTS- ja LTE-verkkojen eri taajuuskaistat (esim. 900, 1800, 2100, 2600 MHz) sijaitsevat UHF-alueella tai sen läheisyydessä.
- Langattomat lähiverkot ja laitteet: Wi‑Fi 2,4 GHz, Bluetooth ja useat IoT‑järjestelmät toimivat UHF-alueella.
- RFID ja logistiikka: UHF‑RFID (n. 860–960 MHz) mahdollistaa pitkän kantaman tunnistuksen varastoissa ja jakeluketjuissa.
- Hätäradiot ja ammattikäyttö: poliisi-, palo- ja pelastuspalvelujen radiot sekä ammattikäytössä olevat radiokanavat käyttävät usein UHF-taajuuksia.
- Satelliitti- ja navigointisignaalit: Osa satelliittien L‑kaistan ja navigointijärjestelmien (esim. GPS L1 ~1,575 GHz) signaaleista sijoittuu UHF‑alueelle.
- Teollisuus- ja terveyssovellukset: langattomat anturiverkot, lääketieteelliset telemetryjärjestelmät ja teollinen langaton tiedonsiirto.
Edut ja rajoitteet
- Edut: pienet antennit, suuri datansiirtonopeus verrattuna matalampiin taajuuksiin, hyvä läpäisykyky rakenteiden kanssa verrattuna korkeampiin taajuuksiin, laaja käyttötuki ja standardit.
- Rajoitteet: vaatii usein suorempaa näköyhteyttä, alttius monitiehäiriöille ja kattavuuden pienempi periaste verrattuna matalampiin taajuuksiin; taajuusalue on kansallisesti säädelty ja jakaminen vaatii lupia.
Antennit ja vastaanotto
UHF-alueella käytetään usein pienikokoisia dipoli-, yagi- tai paneeliantenneja. Antennien suuntaavuus ja vahvistus (gain) vaikuttavat kantamaan ja häiriönsietoon. Vastaanotossa hyödynnetään myös antennimonimuotoisuutta, virheenkorjausta ja modulaatiojärjestelmiä parantamaan yhteyden luotettavuutta etenkin monitieympäristöissä.
Sääntely ja turvallisuus
UHF-taajuuksien käyttöä säätelevät kansalliset viranomaiset ja kansainväliset sopimukset (esim. ITU). Taajuuksia jaetaan eri palveluihin lupien ja huutokauppojen kautta. UHF-säteily on ionisoimatonta, ja yleisesti käytettävät lähetys- ja laitteentasot ovat kansainvälisten terveysohjeiden rajoissa; kuitenkin tehovaatimuksia ja altistuksen rajoja valvotaan paikallisten määräysten mukaisesti.
Yhteenvetona: UHF on monipuolinen ja laajassa käytössä oleva taajuusalue, joka mahdollistaa tehokkaan tiedonsiirron ja pienet antennikoot mutta vaatii huomiota signaalin leviämiseen, häiriöihin ja taajuussääntelyyn.
Sähkömagneettinen spektri
Käyttää
UHF-taajuuksilla on suurempi vaimennus ilmakehän kosteuden vaikutuksesta, ja ne hyötyvät VHF-taajuuksiin verrattuna vähemmän signaalien heijastumisesta ionosfääristä takaisin maahan. Taajuudet 300-3000 MHz ovat aina vähintään suuruusluokkaa MUF:n (Maximum Usable Frequency) yläpuolella. Suurimmassa osassa maapalloa MUF on yleensä 25-35 MHz:n välillä. Korkeammat taajuudet hyötyvät myös vähemmän maatilalähetyksistä. UHF-taajuuksien lyhyet aallonpituudet mahdollistavat kuitenkin pienikokoiset vastaanottoantennit, joissa on kapeat elementit; monet pitävät niitä vähemmän rumina kuin VHF-vastaanottomalleja.
Yhdysvallat
Joulukuun 29. päivänä 1949 KC2XAK:sta Bridgeportissa, Connecticutissa tuli ensimmäinen UHF-televisioasema, joka aloitti säännöllisen päivittäisen lähetyksensä.
Yhdysvalloissa UHF-asemat (lähetyskanavat yli 13) saivat alun perin maineen siitä, että ne ovat enemmän paikallisessa omistuksessa, vähemmän kiillotettuja, vähemmän ammattimaisia, vähemmän suosittuja ja että niiden signaali on heikompi kuin VHF-asemien (kanavat 2-13). Weird Al Yankovicin tähdittämä elokuva UHF parodioi tätä ilmiötä.
Kuitenkin uusien televisioverkkojen ( Fox, UPN, WB ja PaxThe PAX Network PAX TV PaxNet tai yksinkertaisesti PAX on vuonna 1998 perustettu kaapelitelevisioverkko. PAX, jonka omistaa Paxson Communications, esittää perheille suunnattuja ohjelmia. Sen ohjelmat sisältävät vain vähän tai ei lainkaan seksiä, väkivaltaa tai voimakasta kieltä. Toisin kuin useimmat), median omistuksen keskittyminenMedian omistuksen keskittyminen on mediakriitikoiden, poliittisten päättäjien ja muiden keskuudessa yleisesti käytetty termi kuvaamaan mediateollisuuden omistusrakennetta. Mediaomistuksen sanotaan keskittyneen yleensä yhdellä tai useammalla seuraavista tavoista. ja kaapelitelevision yleistyminenKaapelitelevisio tai Community Antenna Television CATV (usein lyhennettynä "kaapeliksi") on järjestelmä, jossa televisio- ja FM-radio-ohjelmia ja muita palveluja tarjotaan kuluttajille kiinteiden koaksiaalikaapeleiden kautta eikä vanhemman ja laajemmin levinneen tutkan, digitaalisen television kauttaDigitaalinen televisio DTV käyttää digitaalista modulointia ja pakkausta video-, ääni- ja datasignaalien lähettämiseen televisioihin.
Johdanto DTV:n tärkeimpänä käyttökohteena voi olla useampien kanavien välittäminen samalla kaistanleveydellä. Toinen käyttötarkoitus voi olla teräväpiirto, ja DSSDigitaalinen satelliittijärjestelmä (DSS) tai suoralähetyssatelliittijärjestelmä (DBS) on tekniikka, jolla televisio- tai audiosignaali toimitetaan digitaalisesti suoraan kiertoradalla olevalta satelliitilta kuluttajan koti- tai liiketiloissa olevaan halkaisijaltaan yhdestä kolmeen jalkaa olevaan lautasantenniin. 1990-luvulla: Tapahtumat ja suuntaukset Tietokoneet, tekniikka Internetin räjähdysmäinen kasvu; tietokoneiden ja muun tekniikan kustannusten lasku, UHF- ja VHF-asemien välinen ero on käytännössä hävinnyt Yhdysvalloissa. Useimmat HDTV-asemat (ATSC-televisiostandardia käyttävät asemat) lähettävät signaalinsa UHF-kaistalla.
Yhdistynyt kuningaskunta
Isossa-Britanniassa UHF-televisio alkoi BBC2:n lanseerauksen myötä vuonna 1964, ja siinä käytettiin 625-linjaista järjestelmää (jonka resoluutio oli suurempi ja joka vaati siksi suuremman kaistanleveyden kuin nykyinen 405-linjainen järjestelmä). BBC1 ja ITV lisäsivät pian omat 625-linjaiset palvelunsa UHF:llä (brittiläiset kanavat 21-69), ja PAL-väritelevisio otettiin käyttöön UHF:llä vasta vuosina 1967-1969. VHF-järjestelmä poistettiin käytöstä vuoteen 1986 mennessä. Nykyään kaikki brittiläiset maanpäälliset televisiokanavat (analogiset ja digitaaliset) toimivat UHF:llä. Haittapuolena on se, että päälähettimien peittoalueiden aukkojen täyttämiseksi tarvitaan erittäin suuri määrä pieniä relelähettimiä, joita ei olisi tarvittu VHF-järjestelmässä sen erilaisten leviämisominaisuuksien vuoksi.
Aiheeseen liittyvät sivut
Etsiä