Espectre radioelèctric






Sistemes de ràdio AM i FM


L'espectre radioelèctric (radiofreqüència, ones de ràdio o RF) és el conjunt d'ones electromagnètiques amb freqüències compreses entre 3 Hz i 3.000 GHz.


Tots els sistemes de telecomunicació utilitzen senyals elèctrics per al transport de la informació. Aquests es descriuen per la variació en el temps de les seves magnituds de tensió i corrent. A més d'aquesta descripció en el domini del temps, és possible establir-ne una altra en el domini de la freqüència, que és l'espectre del senyal. Cada mitjà de transmissió té el seu propi espectre radioelèctric o amplada de banda de transmissió en la qual s'ubiquen els senyals que s'hi propaguen.




Contingut






  • 1 Regulació de l'espectre radioelèctric


  • 2 Ubicació dins l'espectre electromagnètic


  • 3 Classificació de l'espectre segons la ITU


  • 4 Classificació en funció del mecanisme de propagació i el tipus d'aplicació


  • 5 Bandes de freqüències atribuïdes als serveis de radiodifusió


  • 6 Visualització de l'espectre


  • 7 Vegeu també





Regulació de l'espectre radioelèctric


Com que l'espectre radioelèctric és un bé limitat i sense possibilitat de créixer, es poden superposar o encavallar un o diversos senyals diferents, però de la mateixa freqüència o molt propers, amb el risc de produir interferències i impedir l'establiment de cap comunicació. És per aquesta raó que l'espectre radioelèctric adopta el caràcter de bé de domini públic i el seu control i custòdia passen a ser responsabilitat de les administracions públiques, les quals estableixen el reglament d'ús i l'assignació de freqüències i potències d'emissió per a les estacions i els serveis de comunicació que ho sol·licitin.


  • A nivell internacional, l'organisme que s'encarrega de regular les telecomunicacions és la Unió Internacional de Telecomunicacions, una agència dependent de l'ONU integrada per 168 estats membres, en la qual els governs i el sector privat coordinen l'establiment i l'operació de xarxes de telecomunicacions i serveis, i es responsabilitzen de la reglamentació, l'estandardització, la coordinació i el desenvolupament de les telecomunicacions internacionals, com també de l'harmonització dels reglaments nacionals. El seu objectiu és fomentar i facilitar el desenvolupament global de les telecomunicacions per al benefici universal de la humanitat, mitjançant les regles de les lleis, el consens mutu i les accions cooperatives. La seva missió és proveir els productes i serveis necessaris per a tota la comunitat vinculada a les telecomunicacions, que una organització internacional sempre pot oferir de millor manera.

  • A nivell europeu, hi ha l'European Telecommunications Standards Institute (ETSI), organisme que s'encarrega de generar les normes tècniques necessàries per aconseguir un mercat europeu de telecomunicacions ampli i unificat.

  • Dins l'estat espanyol, els organismes reguladors de les telecomunicacions són el Ministeri d'Indústria, Turisme i Comerç (Direcció General de Telecomunicacions i Tecnologies de la Informació) i el Ministeri d'Educació i Ciència (Comissió del Mercat de les Telecomunicacions). Aquests ministeris gestionen la Llei General de Telecomunicacions, que és el marc legal de referència a la qual es refereixen els decrets llei i reglaments tècnics i que es va elaborar seguint les directives europees.


Ubicació dins l'espectre electromagnètic


L'espectre radioelèctric forma part de l'espectre electromagnètic, que inclou totes les freqüències de les ones electromagnètiques, tant radioelèctriques com òptiques, i s'ordena en funció de la freqüència dels senyals i de la seva longitud d'ona d'acord amb el que s'indica a la taula següent:












































Tipus de radiació

Freqüència

Longitud d'ona

Ionitzant
> 3000 THz
< 100 nm
Ultraviolada (UV)
75 - 3000 THz
100 - 400 nm

Visible
385 - 750 THz
400 - 780 nm
Infraroja (IR)
0,3 - 385 THz
0,78 - 1000 nm

Microones
0,3 - 300 GHz
1 - 1000 mm

Radiofreqüència (RF)

0,1 - 300 MHz

1 - 3000 m

Extremes baixes freqüències (ELF)
0 - 300 Hz
= 5000 km


Classificació de l'espectre segons la ITU
























































































Denominació
Sigles
Banda ITU
Freqüències
Longitud d'ona
Freqüència extremadament baixa

ELF
1
3–30 Hz
100.000 km – 10.000 km
Freqüència superbaixa

SLF
2
30–300 Hz
10.000 km – 1.000 km
Freqüència ultrabaixa

ULF
3
300–3.000 Hz
1.000 km – 100 km
Freqüència molt baixa

VLF
4
3–30 kHz
100 km – 10 km
Freqüència baixa

LF
5
30–300 kHz
10 km – 1 km
Freqüència mitjana

MF
6
300–3.000 kHz
1 km – 100 m
Freqüència alta

HF
7
3–30 MHz
100 m – 10 m
Freqüència molt alta

VHF
8
30–300 MHz
10 m – 1 m
Freqüència ultraalta

UHF
9
300–3.000 MHz
1 m – 100 mm
Freqüència superalta

SHF
10
3–30 GHz
100 mm – 10 mm
Freqüència extremadament alta

EHF
11
30–300 GHz
10 mm – 1 mm


  • Per sobre de 300 GHz, l'absorció de la radiació electromagnètica per l'atmosfera terrestre és tan gran que l'atmosfera és opaca a freqüències superiors. L'atmosfera torna a ser transparent en l'infraroig proper i el visible.

  • Les bandes SHF i EHF sovint no es consideren part de l'espectre de radiofreqüència, sinó de la banda de microones.


Cal remarcar que les ones són sensibles als obstacles més grans que la seva longitud d'ona (difracció); per tant, com més gran sigui la longitud d'ona, més fàcil serà la propagació del senyal i més fàcilment podrà superar els obstacles. Nogensmenys, per a aplicacions com els radars, convé utilitzar ones de longitud més curta, per poder detectar objectes més petits. La part alta de l'atmosfera anomenada ionosfera té un efecte parcialment reflector sobre les ones de ràdio més curtes, cosa que permet llur propagació malgrat la curvatura de la Terra; les ones de ràdio més llargues, en canvi, no pateixen aquest efecte.



Classificació en funció del mecanisme de propagació i el tipus d'aplicació


En la taula següent, es descriu la distribució de l'espectre radioelèctric i les bandes d'operació en funció del mitjà, el mecanisme de propagació utilitzat i de l'aplicació recomanada i s'indica quins són els usos més habituals:



































































Banda
Mitjà de transmissió
Aplicació
Tipus de propagació
Usos
Àudio
Parells de fils

Telèfon
Telègraf


VLF
Parells de fils
Radiopropagació
Navegació
Ràdio transoceànica
Terra - ionosfera
Comunicació amb submarins, balises d'allaus, pulsímetres sense fils
LF
Parells de fils
Radiopropagació

Aeronàutica
Cable submarí
Ona de superfície
Navegació, senyals temporals, radiodifusió AM d'ona llarga
MF

Cable coaxial
Radiopropagació
AM comercial
Aeronàutica
Ona de superfície
Ona ionosfèrica
Radiodifusió AM d'ona mitjana
HF
Cable coaxial
Radiopropagació
Radioaficionats
Internacional
Banda ciutadana
Ona ionosfèrica
Ona de superfície
Radiodifusió AM d'ona curta i radioaficionats

VHF
Cable coaxial
Radiopropagació
TV
Aeronàutica
Comunicacions mòbils
Ona d'espai
Dispersió troposfèrica
Radiodifusió FM i televisió
Mil·limètrica
SHF

Guia d'ones
Radiopropagació
Experimental
Navegació
Satèl·lits
Radioenllaços microones
Radar
Ona d'espai
Dispositius microones, telèfons mòbils (W-CDMA), LAN sense fils, radars més moderns
Ultraviolada
Visible
Infraroja
Fibres òptiques
Raig làser
Experimental
Comunicacions
Espai lliure
Guiada: fibra òptica

Radioastronomia, radiorelés de microones d'alta velocitat


Bandes de freqüències atribuïdes als serveis de radiodifusió


En la classificació anterior, s'observa que les bandes de freqüències atribuïdes als serveis de radiodifusió ocupen una part important de l'espectre. A continuació, detallarem les freqüències assignades als serveis de radiodifusió sonora i de televisió:














































Tipus d'ona
Banda
Marge freqüencial
Serveis
Ones quilomètriques (llargues)
LF
de 150 a 285 kHz

Ràdio
Ones hectomètriques (mitjanes)
MF
de 535 a 1605 kHz

Ràdio AM
Ones decamètriques (curtes)
MF/HF
de 3.95 a 26.1 MHz
Bandes 2, 3, 4 i 5 MHz
Bandes 6, 7, 9, 11, 15, 17, 21 i 26 MHz
Ràdio
Ones mètriques (ultracurtes)

VHF
Banda I: de 3.95 a 26.1 MHz
Banda II: de 87.5 a 107.8 MHz
Banda III: de 174 a 230 MHz

TV
Ràdio FM
TV
Ones decimètriques

UHF
Bandes IV/V: de 470 a 862 MHz
TV
Ones centimètriques
SHF
de 11.7 a 12.5 GHz
TV Satèl·lit

Cal assenyalar que, avui dia, la difusió terrestre de senyals de TV es realitza en les bandes IV/V, però, a més, en les bandes I i III. En aquest sentit, existeix una recomanació d'abandonar progressivament les bandes I i III per a aquest servei i destinar-les a altres necessitats.



Visualització de l'espectre


En telecomunicacions, l'espectre electromagnètic de les ones de ràdio i televisió es visualitza en una pantalla gràcies al mesurador de camp, el qual rep els senyals i els transforma en una representació gràfica de l'espectre. Hi ha diferents tipus de representació de l'espectre en funció del tipus de radiació:



  • Espectre d'un canal analògic terrestre.

  • Espectre d'un canal analògic de transmissió per cable.

  • Espectre d'un canal analògic per satèl·lit.

  • Espectre d'un canal digital per cable.

  • Espectre d'un canal digital terrestre.

  • Espectre d'un canal digital per satèl·lit.


És molt fàcil reconèixer a simple vista si un espectre és analògic o digital, ja que aquest últim podríem dir que és uniforme.



Vegeu també




  • PMR446.


  • TDT.


  • Televisió analògica.


  • Televisió per satèl·lit.


  • Henri Abraham, físic francès que va fer importants contribucions a la ciència en ones de ràdio






A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Espectre radioelèctric Modifica l'enllaç a Wikidata








Popular posts from this blog

Fluorita

Hulsita

Península de Txukotka