В радио, длинноволновый , длинноволновый или длинноволновый , [1] и обычно сокращенно LW , [2] относится к частям радиоспектра с длинами волн больше, чем то, что первоначально называлось диапазоном средневолнового вещания. Этот термин является историческим, он появился в начале 20 века, когда считалось, что радиоспектр состоит из длинноволнового (ДВ), средневолнового (СВ) и коротковолнового (КВ) радиодиапазонов. Большинство современных радиосистем и устройств используют длины волн, которые тогда считались бы «ультракороткими».
В современном использовании термин длинноволновый не имеет точного определения, и его предполагаемое значение варьируется. Его можно использовать для радиоволн длиной более 1000 м [2], т. е. для частот [примечание 1] до 300 килогерц (кГц), [3] [4], включая низкие частоты Международного союза электросвязи (МСЭ) (НЧ, 30–300 кГц) и диапазоны очень низких частот (VLF, 3–30 кГц). Иногда верхний предел принимается выше 300 кГц, но не выше начала диапазона средневолнового вещания на частоте 520 кГц. [5]
В Европе, Африке и значительной части Азии ( регион 1 Международного союза электросвязи ), где для AM-вещания используется диапазон частот от 148,5 до 283,5 кГц [6] в дополнение к средневолновому диапазону, термином длинноволновый обычно обозначают конкретно к этой полосе радиовещания, которая полностью попадает в полосу низких частот радиоспектра (30–300 кГц). «Американский клуб длинных волн» ( США ) заинтересован в «частотах ниже диапазона AM-вещания» [5] (т. е. во всех частотах ниже 520 кГц).
Из - за свою длинную волну , радиоволны в этом диапазоне частот могут преломлять через препятствие , такие как горные хребты и путешествие за горизонт, по контуру Земли. Этот вид распространения, называемый земной волной , является основным в длинноволновом диапазоне. [7] Ослабление мощности сигнала с расстоянием за счет поглощения в земле ниже, чем на более высоких частотах, и падает с частотой. Низкочастотные земные волны могут приниматься на расстоянии до 2000 километров (1200 миль) от передающей антенны. Очень низкая частотаволны ниже 30 кГц могут использоваться для связи на трансконтинентальных расстояниях, могут проникать в соленую воду на глубину в сотни футов и используются военными для связи с подводными лодками .
Низкочастотные волны также могут иногда преодолевать большие расстояния, отражаясь от ионосферы (фактический механизм - один из рефракций ), хотя этот метод, называемый пространственной волной или «пропускным» распространением, не так распространен, как на более высоких частотах. Отражение происходит в слое E или F слоях ионосферы . Сигналы Skywave могут быть обнаружены на расстоянии более 300 километров (190 миль) от передающей антенны. [8]
Ненаправленные радиомаяки передают непрерывно в интересах радиопеленгаторов в морской и воздушной навигации. Они идентифицируют себя позывным на азбуке Морзе . Они могут занимать любую частоту в диапазоне 190–1750 кГц. В Северной Америке они занимают 190–535 кГц. В Районе 1 ITU нижний предел составляет 280 кГц.
В этом диапазоне есть институциональные вещательные станции, которые передают закодированные сигналы времени на радиочасы. Например:
Радиоуправляемые часы получают сигналы калибровки времени с помощью встроенных длинноволновых приемников. Они используют длинноволновые, а не коротковолновые или средневолновые волны , потому что длинноволновые сигналы от передатчика к приемнику всегда проходят по одному и тому же прямому пути через поверхность Земли , поэтому поправка на временную задержку для прохождения сигнала время от передающей станции до приемника всегда одинаково для любого места приема.
Длинные волны распространяются наземными волнами , которые охватывают поверхность земли, в отличие от средних и коротких волн . Эти высокочастотные сигналы не следуют за поверхностью Земли дальше нескольких километров, а могут распространяться в виде небесных волн , « отражаясь » от разных слоев ионосферы в разное время суток. Эти разные пути распространения могут привести к разной временной задержке для каждого принятого сигнала. Задержка между отправкой длинноволнового сигнала от передатчика(когда закодированное время было правильным) и когда сигнал получен часами (когда закодированное время немного запаздывает) зависит от сухопутного расстояния между часами и передатчиком и скорости света в воздухе , что также очень почти постоянный. Поскольку временная задержка по существу одинакова, одно постоянное смещение вперед от времени, закодированного в сигнале, может компенсировать все длинноволновые сигналы, полученные в любом месте от одной и той же временной сигнальной станции.
Вооруженные силы Великобритании, Российской Федерации, США, Германии, Индии и Швеции используют частоты ниже 50 кГц для связи с подводными лодками .
Лицензированные операторы в США могут передавать на вновь выделенном диапазоне 2200 м в диапазоне частот 136–139 кГц при максимальной эквивалентной мощности, излучаемой антенной, 1 ватт ( EIRP ); большинство стран Европы уже приняли новую группу, как и многие другие страны мира.
В Северной Америке в 1970-х годах частоты 167, 179 и 191 кГц были присвоены недолговечному Общественному аварийному радио США .
В настоящее время в Соединенных Штатах Часть 15 правил FCC разрешает нелицензированное использование диапазона 160–190 кГц с выходной мощностью передатчика / усилителя на антенну не более 1 Вт с антенной не более 15 метров (49 футов). высота; это называется низкочастотным экспериментальным радио (LowFER). Полоса 190–435 кГц используется для навигационных маяков .
Частоты 472–479 кГц доступны лицензированным любителям как новый диапазон 630 м , часть ныне несуществующего морского диапазона , но его часто считают поддиапазоном средних волн .
Шведская станция SAQ, расположенная на объекте радиостанции Варберг в Грайметоне, является последним оставшимся действующим длинноволновым передатчиком генератора переменного тока Александерсона . Хотя станция прекратила регулярное обслуживание в 1996 году, она была сохранена как объект всемирного наследия и ежегодно осуществляет не менее двух демонстрационных передач на частоте 17,2 кГц. [9]
Длинноволновый используется для вещания только в пределах Района 1 МСЭ. Длинноволновые вещатели расположены в Западной, Северной, Центральной и Юго-Восточной Европе, бывшем Советском Союзе , Монголии , Алжире и Марокко .
Как правило, длинноволновый вещательный передатчик может охватить большую географическую территорию, чем средневолновый . Это связано с тем, что распространение земной волны испытывает меньшее затухание из-за проводимости земли на более низких частотах. [10]
Длинноволновые несущие частоты точно кратны 9 кГц; в диапазоне от 153 до 279 кГц, за исключением франкоязычной станции Европа №1 в Германии. Эта станция сохраняла правильный интервал между каналами в течение 4 месяцев - всего 7 лет назад, и все монгольские передатчики на 2 кГц выше международно признанных каналов. [ требуется уточнение ]
До 1970-х годов некоторые длинноволновые станции в Северной и Восточной Европе и Советском Союзе работали на частотах до 433 кГц. [11]
Некоторые радиовещательные компании, например передающая станция Дройтвич в Великобритании, получают свои несущие частоты от атомных часов , что позволяет использовать их в качестве эталонов частоты . Droitwich также транслирует канал данных с низкой скоростью передачи данных, используя фазовую манипуляцию несущей с узким сдвигом, для Radio Teleswitch Services .
В 2014 и 2015 годах Россия закрыла все свои передатчики ДВ-вещания. [12]
Поскольку длинноволновые сигналы могут передаваться на очень большие расстояния, некоторые радиолюбители и слушатели коротких волн занимаются деятельностью, называемой DXing . DX-менеджеры пытаются прослушивать дальние передачи, и они часто отправляют отчет о приеме на передающую станцию, чтобы сообщить им, где они были услышаны. После получения отчета отправляющая станция может отправить слушателю QSL-карточку , чтобы подтвердить этот прием.
Подтвержден прием длинноволновых сигналов на расстоянии более 17 000 километров (11 000 миль). [13]