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频段是什么意思

时间:2020-06-23编辑:梓岚

无线通信中使用的频段只是电磁波频段中很小的一部分,定义了无线电波的频率范围。

为了合理使用频谱资源,保证各种行业和业务使用频谱资源时彼此之间不会干扰,国际电信联盟无线委员会(ITU-R)颁布了国际无线电规则,对各种业务和通信系统所使用的无线频段都进行了统一的频率范围规定。

这些频段的频率范围在各个国家和地区实际应用时会略有不同,但都必须在国际上规定的这些范围内。

按照国际无线电规则规定,现有的无线电通信共分成航空通信、航海通信、陆地通信、卫星通信、广播、电视、无线电导航,定位以及遥测、遥控、空间探索等50多种不同的业务,并对每种业务都规定了一定的频段。

通信的划分

各种通信系统对使用信道的频段还有一个选择性与合理性分配问题,以便合理利用并尽量节省频谱资源,满足有效与可靠传输的要求。

对于有线信道,重要的是选择不同的传输媒体和宽带媒体的信道频率复用。一般根据信道业务要求,考虑它们各所要求的前述有线信道(恒参)的性能特征,如损耗、延时与相移特性,以及最低与最高截频等,来确定频段。

海底通信适于极低频段,则有很好的传输性能;任何基带信号传输采用基带信号带宽为截频的全部低频段,模拟话音的低频传输只利用300~3400Hz或优质声音(音乐)从50Hz至15kHz带宽。

比较复杂的问题是,各种无线通信要根据空间电磁波传播特点,来选择与适当分配工作频段。ITU-R对频谱分配进行了具体规则,各国各部门均科学而严格控制频点使用。

电磁波由发射到接收的途径大体分为三种:一是靠地面传播的称为“地波”;二是靠空间两点间直线传播的称为“空间波”;三是靠地球上空的电离层反射到地面的单跳或多跳方式传播,称为“天波”。

沿地表传播的地波,因沿地面电磁波跳跃性传播产生感应电流,会受到地面这种非良导体衰减,且频率越高集肤效应越大,损耗就越大。因此地波适于中长波和中波(即几百千赫到数兆赫),如民用广播从535kHz至1605kHz频段(每10kHz一个节目)就是一例。

数兆赫到数十兆赫的短波(高频段)适于天波传播,收发间距离远大于地波,可达数百公里到上千公里,这决定于天线入射角大小。上面已经提到,电离层会对反射的电磁波进行吸收、衰减,电离浓度越大则损耗越大,而这种因电离层随机变化导致的电磁波起伏衰减就是衰落现象。

如果波长更短,即更高频段,如数百兆赫到数个吉赫(109MHz)以上,则进入微波波段。这一频段的电磁波,电离层的吸收很少,且不再被反射回地面。如卫星通信,电磁波可穿透电离层传播到卫星。这种空间波传播与光有类似性,不但直线传播,而且电磁波也有绕射(衍射)作用,可以绕过一些局部障碍物。例如,微波接力属地面点与点之间直线传播,除了要受地面环境(沼泽、山、林等)一定影响外,天线不便架设过高,因此接力(中继)段不过四、五十公里,通常称为“视距”通信。

无线通信均需收发天线长度与波长λ匹配的天线尺寸为1/4·λ,因此利用全向天线的民用广播的电台天线不可能稳定架设100多米。利用900MHz频段的GSM手机天线,可以短至几厘米长,为移动手机小型化便携带来很大方便。

全部无线通信均通过自由空间传播,为了合理使用频段,各地区各种通信又不致互相干扰,ITU科学地分配了各种通信系统所适用的频段,各频段频率与其波长对应值及其名称,由国际电信联盟无线委员会(ITU-R)颁布,各国、各地区、城市均设有相应无线电管理委员会,负责本国、本地区无线频点的合理协调。

频段的划分

1.20Hz--60Hz部分。这一段提升能给音乐强有力的感觉,给人很响的感觉,如雷声。如果提升过高,则又会轰头,震耳欲聋,造成听感不佳,特别是低频响应差和低频过多的音响设备。

2.60Hz--250Hz部分。这段是音乐的低频结构,它们包含了节奏部分的基础音,包括基音、节奏音的主音。它和高中音的比例构成了音色结构的平衡特性。提升这一段可使声音丰满,过度提升会发出隆隆声,衰减此频段和高中音段会使声音单薄。

3.250Hz--4KHz部分。这段包含了大多数乐器的低频谐波,同时影响人声和乐器等声音的还原度,调整时要配合前面低音的设置,否则音质会变的很差。如果提升过多会使声音像电话里的声音;如把400Hz和600Hz过度提升会使声音像汽车喇叭的声音;如把3KHz提升过多会掩蔽说话的识别音,即口齿不清,并使唇音“m、b、v”难以分辨;如把1kHz和3kHz过分提升会使声音具有冰冷感。

4.4kHz--5KHz部分。这是影响空灵感的频段。提升这一频段,使人感觉空灵,声源与听者的距离显得稍远了一些,衰减则就会使声音的距离感变近。

5.6kHz--16kHz部分。这一频段控制着音色的清凉度,细节程度和空气感。一般来说提升这部分使声音清凉空灵,但也会引起齿音过重;衰减这部分使声音变得温暖,可音质又略显不细腻。该频段适合还原人声。