Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Типичный мачтовый излучатель коммерческой средневолновой радиовещательной станции AM , Чапел-Хилл, Северная Каролина, США
Основная статья: Средняя частота

Средняя волна ( МВт ) является частью частоты среднего (ПВ) радиодиапазона используется в основном для АМ радиовещания . В спектре около 120 каналов с ограниченным качеством звука. В дневное время можно принимать только местные радиостанции. Распространение в ночное время позволяет получать сильные сигналы на расстоянии около 2000 км. Это может вызвать серьезные помехи, поскольку на большинстве каналов по всему миру одновременно работают от 20 до 50 передатчиков. Кроме того, амплитудная модуляция (AM) подвержена помехам со стороны всех видов электронных устройств, особенно источников питания и компьютеров. Мощные передатчики охватывают большую территорию, чем в диапазоне FM-вещанияно требует больше энергии. Цифровые режимы возможны, но пока еще не достигли своего апогея.

MW был основным радиодиапазоном для вещания с начала 1920-х до 1950-х годов, пока не занял место FM с лучшим качеством звука. В Европе набирает популярность цифровое радио, предлагающее станциям AM возможность переключаться, если частота в диапазоне FM недоступна. Многие страны Европы отключили свои передатчики MW с 2010-х годов.

Это исторический термин, появившийся в начале 20-го века, когда радиоспектр был разделен на основе длины волны на длинноволновые (LW), средневолновые и коротковолновые (SW) радиодиапазоны.

Распределение спектра и каналов [ править ]

областькГц (центр)интервалканалы
Европа, Азия, Африка531–1 6029 кГц120
Австралия / Новая Зеландия531–1 7019 кГц131
Северная и Южная Америка530–1 70010 кГц118

Для Европы, Африки и Азии диапазон MW состоит из 120 каналов с центральными частотами от 531 до 1602 кГц, расположенными через каждые 9 кГц. Общий официальный спектр, включая модулированный звук, колеблется от 526,5 кГц до 1606,5 кГц. [1] Австралия использует расширенную полосу частот до 1701 кГц. Северная Америка использует 118 каналов от 530 до 1700 кГц [2], используя каналы с интервалом 10 кГц. Диапазон выше 1610 кГц в основном используется только станциями малой мощности. Это предпочтительный диапазон услуг с автоматизированной информацией о дорожном движении, погоде и туристической информации. Координация частот позволяет избежать использования соседних каналов в одной области.

Качество звука [ править ]

Переход канала 9/10 кГц к MW требует ограничения полосы звукового сигнала до 4,5 / 5 кГц [3], потому что звуковой спектр передается дважды на каждой боковой полосе . Этого достаточно для разговоров и новостей, но не для музыки хорошего качества. Однако многие станции используют полосу пропускания звука до 10 кГц, что не является Hi-Fi, но достаточным для обычного прослушивания. В Великобритании большинство станций используют полосу пропускания 6,3 кГц. [4] В случае AM во многом зависит от частотных фильтров каждого приемника, как воспроизводится звук. Это серьезный недостаток по сравнению с FM и цифровыми режимами, в которых демодулированный звук более объективен. Расширенные звуковые полосы пропускания вызывают помехи на соседних каналах.

Характеристики распространения [ править ]

Длины волн в этом диапазоне достаточно велики, чтобы радиоволны не блокировались зданиями и холмами и могли распространяться за горизонт вслед за кривизной Земли; это называется земной волной . Практический прием наземных волн сильными передатчиками обычно простирается до 200–300 миль, с большими расстояниями по местности с более высокой проводимостью земли и большими расстояниями над соленой водой. Земляная волна распространяется дальше на более низких частотах средних волн.

Средние волны также могут отражаться от слоев заряженных частиц в ионосфере и возвращаться к Земле на гораздо большие расстояния; это называется небесной волной . Ночью, особенно в зимние месяцы и в периоды низкой солнечной активности, нижний слой D ионосферы практически исчезает. Когда это происходит, СВЧ-радиоволны могут легко приниматься за многие сотни или даже тысячи миль, поскольку сигнал будет отражаться более высоким слоем F.. Это может позволить вести вещание на очень большие расстояния, но также может создавать помехи для удаленных местных станций. Из-за ограниченного количества доступных каналов в диапазоне MW вещания одни и те же частоты перераспределяются между различными станциями вещания, расположенными на расстоянии нескольких сотен миль друг от друга. В ночи с хорошим распространением небесной волны сигналы ионосферной волны от удаленной станции могут мешать сигналам местных станций на той же частоте. В Северной Америке Соглашение о региональном вещании в Северной Америке (NARBA) выделяет определенные каналы для использования в ночное время в расширенных зонах обслуживания через Skywave несколькими специально лицензированными радиовещательными станциями AM. Эти каналы называются чистыми каналами , и они должны транслировать на более высоких мощностях от 10 до 50 кВт.

Использование в Северной и Южной Америке [ править ]

См. Также: Североамериканское региональное соглашение о вещании.

Первоначально вещание в Соединенных Штатах было ограничено двумя длинами волн: "развлечения" транслировались на 360 метров (833 кГц), при этом станции должны были переключаться на 485 метров (619 кГц) при передаче прогнозов погоды, отчетов о ценах на урожай и других правительственных отчетов. . [5]Это устройство имело множество практических трудностей. Ранние передатчики были технически грубыми, и их практически невозможно было точно настроить на предполагаемую частоту, и если (как часто случалось) две (или более) станции в одной и той же части страны транслировали одновременно, возникающие помехи означали, что обычно ни одна из них не могла быть четко слышна. Министерство торговли редко вмешивалось в такие дела, но предоставило станциям право заключать между собой добровольные соглашения о разделении времени. Добавление третьей «развлекательной» длины волны - 400 метров [5] мало помогло решить эту проблему.

В 1923 году Министерство торговли осознало, что по мере того, как все больше и больше станций подают заявки на коммерческие лицензии, было непрактично вести вещание каждой станции на одних и тех же трех длинах волн. 15 мая 1923 года министр торговли Герберт Гувер объявил о новом частотном плане, в котором выделена 81 частота с шагом 10 кГц, от 550 до 1350 кГц (расширена до 1500, затем 1600 и, наконец, 1700 кГц в последующие годы). Каждой станции будет назначена одна частота (хотя обычно она используется совместно со станциями в других частях страны и / или за рубежом), и больше не нужно будет передавать метеорологические и правительственные сводки на другой частоте, чем для развлекательных программ. Станции классов A и B были разделены на поддиапазоны. [6]

В США и Канаде максимальная мощность передатчика ограничена 50 киловатт, в то время как в Европе есть средневолновые станции с мощностью передатчика до 2 мегаватт в дневное время. [7]

Федеральная комиссия по связи (FCC) требует от большинства AM-радиостанций США отключать, снижать мощность или использовать направленную антенную решетку в ночное время, чтобы избежать взаимных помех из-за распространения небесной волны на большие расстояния только в ночное время. (иногда называемый «пропустить»). Те станции, которые полностью отключаются ночью, часто называют «дневными». Аналогичные правила действуют для канадских станций, находящихся в ведении Министерства промышленности Канады ; однако дневных таймеров в Канаде больше нет, последняя станция вышла из строя в 2013 году после перехода на FM-диапазон .

Использование в Европе [ править ]

Многие страны отключили большинство своих передатчиков MW из-за сокращения затрат и низкого использования MW слушателями. Среди них Германия, [8] Франция, Россия, Польша, Швеция, страны Бенилюкса, Австрия, Швейцария и большая часть Балкан.

Крупные сети передатчиков остаются в Великобритании, Испании, Румынии и Италии. В Нидерландах и Скандинавии некоторые новые идеалистически ориентированные станции запустили услуги малой мощности на бывших частотах высокой мощности. Это также относится к бывшей оффшорной компании Radio Caroline, которая теперь имеет лицензию на использование частоты 648 кГц, которая использовалась Всемирной службой BBC на протяжении десятилетий. По мере того, как диапазон MW истончается, многие местные станции из оставшихся стран, а также из Северной Африки и Ближнего Востока теперь могут приниматься по всей Европе, но часто только слабые и сильные помехи.

В Европе каждой стране выделяется ряд частот, на которых может использоваться высокая мощность (до 2 МВт); максимальная мощность также является предметом международного соглашения Международного союза электросвязи (ITU). [9]

В большинстве случаев существует два предела мощности: нижний для всенаправленного излучения и более высокий для направленного излучения с минимумами в определенных направлениях. Предел мощности также может зависеть от дневного времени, и возможно, что станция не будет работать в ночное время, потому что тогда это будет создавать слишком много помех. Другие страны могут использовать только маломощные передатчики на той же частоте, опять же по согласованию. Международное средневолновое вещание в Европе заметно сократилось с окончанием холодной войны и увеличением доступности спутникового и Интернет-телевидения и радио, хотя трансграничный прием радиовещания соседних стран иностранцами и другими заинтересованными слушателями все еще имеет место.

В конце 20-го века перенаселенность средневолнового диапазона была серьезной проблемой в некоторых частях Европы, что способствовало раннему внедрению УКВ FM-радиовещания многими станциями (особенно в Германии). Из-за высокого спроса на частоты в Европе многие страны создают одночастотные сети; в Великобритании , BBC Radio Five Live вещает из различных передатчиков либо 693 или 909 кГц. Эти передатчики тщательно синхронизированы, чтобы минимизировать помехи от более удаленных передатчиков на той же частоте.

Использование в Азии [ править ]

В Азии и на Ближнем Востоке многие передатчики большой мощности продолжают работать. Китай управляет множеством одночастотных сетей.

Стерео и цифровые передачи [ править ]

См. Также: AM стерео
Реалистичный стерео тюнер TM-152 AM c. 1988 г.

Стерео передача возможна и предлагается некоторыми станциями в США, Канаде, Мексике, Доминиканской Республике, Парагвае, Австралии, Филиппинах, Японии, Южной Корее, Южной Африке, Италии и Франции. Однако существует несколько стандартов для стерео AM . C-QUAM является официальным стандартом в США и других странах, но приемники, реализующие эту технологию, больше не доступны для потребителей. Можно найти бывшие в употреблении ресиверы с AM Stereo. Такие названия, как «FM / AM Stereo» или «AM & FM Stereo» могут вводить в заблуждение и обычно не означают, что радио будет декодировать C-QUAM AM стерео, тогда как набор с пометкой «FM Stereo / AM Stereo» или «AMAX Stereo» "будет поддерживать стерео AM.

В сентябре 2002 года Соединенные Штаты Федеральная комиссия по связи одобрила собственный iBiquity в полосе на канале (ЦРВ) HD Radio системы цифрового звукового вещания , которая призвана улучшить качество звука сигналов. Система Digital Radio Mondiale (DRM), стандартизированная ETSI, поддерживает стерео и является одобренной ITU системой для использования за пределами Северной Америки и территорий США . Некоторые приемники HD Radio также поддерживают стерео C-QUAM AM, хотя эта функция обычно не рекламируется производителем.

Антенны [ править ]

Многопроволочная Т- образная антенна радиостанции WBZ, Массачусетс, США, 1925. Т- образные антенны были первыми антеннами, использовавшимися для вещания на средних волнах, и до сих пор используются на более низкой мощности.

Для вещания мачтовые излучатели являются наиболее распространенным типом используемых антенн, состоящих из стальной решетчатой мачты с оттяжками, в которой сама конструкция мачты используется в качестве антенны. Радиостанции малой мощности могут использовать мачты высотой в четверть длины волны.(около 310 милливольт на метр при использовании одного киловатта на один километр) до 5/8 длины волны (225 электрических градусов; около 440 милливольт на метр при использовании одного киловатта на один километр), в то время как станции высокой мощности в основном используют длину волны от половины длины до 5/9. . Использование мачт высотой более 5/9 длины волны (200 электрических градусов; около 410 милливольт на метр при использовании одного киловатта на один километр) с высокой мощностью дает плохую вертикальную диаграмму направленности и 195 электрических градусов (около 400 милливольт на метр при использовании одного киловатта). на расстоянии одного километра) в этих случаях обычно считается идеальным. Обычно мачтовые антенны возбуждаются последовательно (с приводом от базы); фидер прикреплен к мачте у основания. Основание антенны находится под высоким электрическим потенциалом и должно опираться на керамический изолятор.изолировать от земли. Мачты с шунтирующим возбуждением, у которых основание мачты находится в узле стоячей волны с потенциалом земли и поэтому не нужно изолировать от земли, вышли из употребления, за исключением случаев исключительно высокой мощности, 1 МВт. или более, где последовательное возбуждение может оказаться непрактичным. Если требуются заземленные мачты или башни, используются решетчатые или проволочные антенны. Другая возможность состоит в питании мачты или башни кабелями, идущими от блока настройки к оттяжкам или поперечинам на определенной высоте.

Направленные антенны состоят из нескольких мачт , которые не обязательно должны быть одинаковой высоты. Также возможно реализовать направленные антенны для средних волн с решетчатыми антеннами, где некоторые части клетки питаются с определенной разностью фаз.

Для вещания на средних волнах (AM) высота четвертьволновых мачт составляет от 153 футов (47 м) до 463 футов (141 м) в зависимости от частоты. Поскольку такие высокие мачты могут быть дорогостоящими и неэкономичными, часто используются другие типы антенн, в которых используется емкостная нагрузка сверху ( электрическое удлинение ) для достижения эквивалентной мощности сигнала с вертикальными мачтами короче четверти длины волны. [10] «Цилиндр» из радиальных тросов иногда добавляется к верхней части радиаторов мачты, чтобы сделать мачту короче. Для местных радиостанций и любительских станций мощностью до 5 кВт используются T- и L-антенны.часто используются, которые состоят из одного или нескольких горизонтальных тросов, подвешенных между двумя мачтами, прикрепленных к вертикальному проводу радиатора. Популярным выбором для станций с меньшей мощностью является зонтичная антенна , для которой требуется только одна мачта, составляющая одну десятую длины волны или менее. В этой антенне используется одиночная мачта, изолированная от земли и питаемая нижним концом от земли. В верхней части мачты подсоединяются радиальные тросы с верхней нагрузкой (обычно около шести), которые спускаются вниз под углом 40–45 градусов примерно до одной трети общей высоты, где они заканчиваются изоляторами, а затем. наружу к заземляющим анкерам . Таким образом, зонтичная антенна использует растяжки в качестве верхней части антенны. Во всех этих антеннах меньшая радиационная стойкостькороткого излучателя увеличивается за счет емкости, добавляемой проводами, прикрепленными к верхней части антенны.

В некоторых редких случаях используются дипольные антенны , которые подвешиваются между двумя мачтами или башнями. Такие антенны предназначены для излучения небесной волны . Средневолновый передатчик в Берлин-Бритц для передачи RIAS использовал перекрестный диполь, установленный на пяти мачтах с оттяжками высотой 30,5 метров, для передачи небесной волны в ионосферу в ночное время.

Приемные антенны [ править ]

Типичная ферритовая стержневая антенна, используемая в радиоприемниках AM

Поскольку на этих частотах атмосферный шум намного превышает отношение сигнал / шум приемника, для приема можно использовать неэффективные антенны, которые намного меньше длины волны. Рамочные антенны популярны для приема на частотах ниже 1,6 МГц, включая длинные и средние волны, из-за их способности подавлять локально генерируемый шум. Безусловно, наиболее распространенной антенной для приема радиовещания является антенна с ферритовым стержнем , также известная как рамочная антенна. Ферритовый сердечник с высокой магнитной проницаемостью позволяет ему быть достаточно компактным, чтобы поместиться в корпус радиостанции, и при этом иметь адекватную чувствительность.

См. Также [ править ]

  • DAB радио
  • FM радио
  • Список европейских средневолновых передатчиков
  • MW DX
  • Спутниковое радио
  • Женевский частотный план 1975 г.
  • Монопольная антенна

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Таблица распределения частот Соединенного Королевства" (PDF) . ofcom.org.uk стр. 16 . 22 июня 2017 . Проверено 22 августа 2017 года .
  2. ^ "Распределение частот в США" (PDF) . Национальные телекоммуникации и информации администрации , Министерство торговли США . 2016 . Проверено 22 августа 2017 .
  3. ^ "§ 73.44 Ограничения на излучение системы передачи AM" . Свод федеральных правил. Архивировано из оригинального 27 сентября 2011 года.
  4. ^ "Средняя волна в Центральной Европе" . 21 января 2020.
  5. ^ а б «Создание радиовещательной группы» . Earlyradiohistory.us . Проверено 7 мая 2010 .
  6. ^ Кристофер Х. Стерлинг; Джон М. Киттросс (2002). Оставайтесь с нами: история американского вещания . Психология Press. п. 95. ISBN 0-8058-2624-6.
  7. ^ «MWLIST быстро и легко: Европа, Африка и Ближний Восток» . Проверено 11 декабря 2015 .
  8. ^ "Fast All ARD-Radiosender stellen Mittelwelle ein" . heise.de. 2015-01-06 . Проверено 31 декабря 2015 .
  9. ^ "Международный союз электросвязи" . ITU . Проверено 24 апреля 2009 .
  10. Перейти ↑ Weeks, WL 1968, Antenna Engineering , McGraw Hill Book Company, раздел 2.6.

Внешние ссылки [ править ]

  • "Building the Broadcast Band" - развитие диапазона MW (AM) 520–1700 кГц.
  • Карта расчетной эффективной проводимости грунта в США
  • MWLIST - всемирная база данных станций MW и LW.
  • www.mwcircle.org - Средний волновой круг. Великобритания -А клуб для dedium волн DX «ERS и энтузиастов.
  • MWLIST быстро и просто: Европа, Африка и Ближний Восток - список длинноволновых и средневолновых передатчиков со ссылками на Google Maps на сайты передачи.