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从技术角度讨论频段划分问题

不同频段的电磁波具有不相同的传播方式和特点,用途也就不同了。在无线电频率分配上需要特别住的就是干扰问题,因为电磁波是按照频段的特点来传播的,而没有其他的规律来约束,因此两个电台相同的频率或者非常相近的频率工作在同个地区,同个时段,就会造成干扰。现代无线电频率可供使用的范围是有限的,不能无秩序的占用,而需要仔细的加以利用。频谱的利用问题包括两方面: 1.频谱的分配:根据不同的业务来分配,避免频率使用方面混乱。 2.频谱节约。由于总的频谱范围有限,每一个电台所占的频谱资源应该力求减少,以便于容纳更多的电台和减少干扰。这就要求尽量压缩每个电台的带宽和减少信道间的间隔与杂散发射。电磁波是全球传播的,不可能是某个国家决定的,而是需要根据国际协议来解决的。现在进行频率分配的工作的世界组织是ITU,频率分配的主要根据是各个波段电磁波的传播特性和各种业务的特性及共用要求,还有历史条件与技术发展等一些因素。 ITU日内瓦会议将全球划分为3个频率分区,即“欧非区”,“南北美区”和“亚澳区”。不同频区的频率划分也不尽相同。有兴趣的可以查阅http://www.itu.int。无线电频率业务种类根据ITU协议划分为以下16种: 1.定点通信业务 2.航空定点通信业务 3.广播业务 4.移动通信业务 5.航空移动通信业务 6.航海移动通信业务 7.路上移动通信业务 8.无线电导航业务 9.无线电定位业务 10.空间通信业务 11.无线电天文业务 12.气象业务 13.业余无线电业务 14.标准频率业务 15.授时信号业务 16.工业科技医用频率 11到15项是公认的不应受到干扰,分配给这些业务的频段其他业务无权使用或只有在不干扰的情况下使用。在这里我主要介绍一下讨论最多的850MHz和900MHz所处的频段范围和现行的移动通信业务所处的频段:一.30~1000兆赫频段:这一波段是甚高频(米波)和特高频(分米波)的一部分。这一波段是一个“中间”波段。它基本上不能被电离层反射,但在米波波段的低端还可以被反射(在太阳活动性高的年份以及E1层),一般在60兆赫以下。这往往也是构成干扰的一个原因。地波传播的距离更短,但是军用战术电台还有用地波作短距离通信的。主要是用这个波段的低端。在该频段起主要作用的传播方式是视距内的空间波传播,以及对流层散射和电离层散射。和高频波段相比,该频段的优点是,对于低容量系统可以用小尺寸天线。明显地,这种特点特别适宜于移动通信。在无线电中继系统中,采用较高一些频率,虽然传播损耗增加,但是高的天线增益可以补偿这部分损耗。因此,采用这个频段的高频端是合适的,而且容量也可增大,可以通过更多的路数。对流层散射在某些场合代替了无线电接力系统,因为它可以不用中继站,一跳数百公里,同时还可具有大容量(多路传输),而这在低频率是不可能的。该频段频率的分配情况。主要分配在广播、陆上移动通信、航空移动通信、海上移动通信、定点通信、空间通信、雷达等。 1.广播业务:调频广播分配在88~108兆赫,而电视广播则分配在41~100兆赫,170~216兆赫,470~960兆赫(各个国家有所不同)。陆上移动通信主要是车辆电台或背负电台使用,其主要频段在500兆赫以下。在较低频率端,由于大气噪声干扰较大,故不宜在城市中应用(因城市人为噪声电平也高)。城市中宜用在450兆赫左右。 2.航空移动通信:空对地通信使用118~139兆赫。它们为近距移动通信,以视距方式进行。当飞行高度为1500米时,视距约为130公里。当高度为12000米时,约为320公里。这种通信大都采用预调波道方式接通无线电话。海上移动通信主要用于港内水路上、海港范围内或公海上船舶之间(短距)通信。其中156.8兆赫为国际规定的甚高频段呼救频率。 3.定点通信:几乎在30~1000兆赫的整个范围内都有。其工作方式有视距、对流层散射和电离层散射多种。但是从目前看,工作在这个频率范围内的电台增加不快。原因是,如果工作在大于1000兆赫的频率,其天线增益大大提高,而且大容量,容易多路化,对干扰的控制也容易些。所以频率采用在1干兆赫以上的电台更多一些。电离层散射则工作在30~60兆赫的范围,最小的通信距离为1200公里。它要求高功率和大天线,这是其缺点,但它能比高频的天波传播提供更可靠的通信。对流层散射则用米波和分米波进行超视距的远距离通信,它比短波信道优越,它可以一跳远达800公里(此时几个话路),或在较近的距离上传送120话路。 4.空间通信:136~137兆赫——空间研究的遥测和跟踪用,137~138兆赫一一操作系统的遥测和跟踪用, 400~401兆赫——供气象卫星用,401~402兆赫——供空间遥测用。 5.航空导航等应用:108~118兆赫分配给盲目着陆系统。75兆赫为航空机场信标用。420~460兆赫为无线电高度计用。 6.无线电天文学用:只指定了几个窄波段供无线电天文学使用,即38、80、405、610兆赫等。其它还有雷达(指定在216~225、400~450、890~942兆赫)、业余无线电,及标准频率和授时信号业务。工、科、医用频率则指定为40.68兆赫。二:1000~10000兆赫频段该频段属于分米波到厘米波的波段(30厘米至3厘米)。在1959年日内瓦举行的无线电会议上,已经将此波段分配给定点及移动通信、导航、雷达、气象、无线电天文学、空间通信、业余无线电和工、科、医使用。该频段的传播特点是视距传播,大气噪声低,但在某些频率区域(3厘米波长),大气(水汽)吸收比较大。另外,该频段也用散射方式传播。由于该频段尚不太拥挤,因此,目前的分配问题不大。该频段频率的分配情况。定点通信和移动通信业务在该频段范围,主要是无线电微波接力系统,多以极大容量进行。另外,由于对流层散射通信的发展,也有很多固定通信站使用对流层散射。移动通信在该频段以车辆电台形式出现的比较少,多数是属于临时性的定点通信(即属于可运式设备),运动中通信则极少使用这个波段。在该频段中,由于没有大气噪声的干扰,同时波长短的天线的波束容易做得很窄,所以无线电导航和雷达特别合适。在l000~10000兆赫的范围内,有18%分配给导航用,而有30%分配给雷达和定位。事实上,在该频段的导航,基本上也是采用雷达技术。 1.空间通信:该频段是空间通信的最重要的波段,这是因为这个频段频带宽,可以容纳大量的信道。同时,目前无线电技术的发展和电磁波传播的情况都适于这个波段。在3400~8500兆赫范围内,共分配200兆赫供通信卫星使用,它和小功率移动通信共用。 2.无线电天文学业务:分配为1400~l427兆赫及16644~16684兆赫。这分别是对原子氢和氢氧根(OH)离子的辐射观察的频段。另外分配了2690~2700及4990~5000兆赫,供观察连续频谱的辐射之用。工、科、医用频率分配2450±50兆赫。