乾貨 | 頻率到底是什麼？（下）

07-10

導語上期，筆者為大家介紹了低頻頻段的特性，本期，我們再來看看中頻與高頻頻段的故事。

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1 中頻（MF）中頻MF頻率範圍為300～3000kHz，對應波長1000m～100m，稱為中波，位於無線電頻譜的較低端，中波主要以地波形式傳播，通常可靠通信距離在二三百千米。在夜間，中波可以通過天波途徑傳播，能傳到較遠的地方，這也就是我們的收音機晚上收聽到的中波廣播電台較多的原因。

中波廣播天線由於中波的特性，所以在無線電廣播中中波波段被選為本地廣播的理想頻段，我國中波廣播頻率範圍為525～1605kHz,間隔9kHz。除了廣為人知的中波廣播頻段，在高於廣播頻段的地方還有多套中波導航系統，其中比較有名的民用系統有早期的羅蘭A系統（1750kHz、1850kHz、1900kHz、1950kHz）和航空近程導航NDB(歸航台)。

2 高頻（HF）高頻HF頻率範圍為3～30MHz，對應波長100～10m，稱為短波，位於無線電頻譜的較低端。短波主要的特性是，可以通過電離層的反射傳播到很遠的地方。短波的波長在30MHz以下電波中算是最短的，所以天線的規模遠較中波、長波小，架設和選址也相對容易。利用短波，有時並不需要很大的功率和龐大的天線，也能進行遠距離通信，所以短波也成為傳統上遠距離通信的黃金波段。在短波波段內，除了有大家的熟悉的短波國際廣播電台，還有眾多需要遠距離通信的通信電台以及一些信標電台。隨著衛星技術微波技術以及海底光纜有線通信技術的發展，很多遠距離通信被更穩定高效的衛星通信和光纜通信所取代，一度非常擁擠的短波頻段逐漸空閑。不過短波通信依然很多國家和軍隊的後備通信手段，因為短波通信並不依賴容易被破壞和發生自然故障的衛星和光纜等人造媒介。短波廣播大致分布在2.3～26.1MHz中的各個頻率段。考慮到很多用戶收音機的短波接收能力在12MHz以下，所以12MHz以下的短波廣播頻率比較熱鬧。由於靠電離層反射傳播的短波傳播具有不穩定性，並且短波不同頻率段晝夜的傳播特性也不同，所以往往一套廣播節目同時在多個高低不同頻段的多個頻率同時播出，在不同時段也採用不同頻率播出。

為了獎勵業餘無線電愛好者對早期無線電通信做出的貢獻，國際電信聯盟特別在短波波段中劃分出多個頻率段供業餘無線電愛好者使用，而且有些頻段還是業餘電台專用頻段率。國際上一般認為，業餘無線電愛好者是取得所在國家業餘電台執照或資格認證的無線電愛好者。在短波中的業餘頻率分布在1.8MHz、3.5MHz、7MHz、14MHz、18MHz、21MHz、24MHz、28MHz、29MHz等幾乎整個短波波段中。在短波的高端27MHz波段附近有個CITIZEN Band，簡稱CB波段或市民波段，用於私人用戶短距離通信，與業餘電台的區別是無需考取相關的執照，通信限制也比較少。一般CB波段由固定的40個頻點組成，使用者也習慣用頻道號代替具體頻率的概念。在我國大陸地區尚未開放CB波段，取而代之的是409MHz公眾頻率對講機。非接觸式射頻識別RFID技術部分使用13.56MHz或27.12MHz頻率，均屬於短波波段，雖然在RFID中電波輻射距離相當近，但也是需要使用無線電頻率的。

2010年底，美國WirelessDynamics公司推出的一款iPhone新配件iCarte110，可以將iPhone變成一台RFID讀寫器,使iPhone 具備NFC（近距離無線通信）雙路通信、RFID讀寫和無接觸支付功能，其工作頻率為13.56MHz。

3 甚高頻（VHF）甚高頻VHF頻率範圍為30～300MHz，對應波長10～1m，稱為超短波。超短波的傳播特性以直線傳播為主，在超短波的低端30～50MHz依然具有一些短波的特性。使用甚高頻頻段的業務很多，包括對講機、陸地移動業務、尋呼機業務、部分無繩電話、FM調頻廣播業務、航空通信和導航業務、業餘電台業務、國際水上頻道業務、電視業務等。使用VHF波段的對講機很多，國外很多軍用對講機都採用VHF的低端，主要在30～70MHz範圍，這一頻率段波長較短波短，適合使用便於移動的較短的天線，同時又具備了短波的一些特性，在丘陵灌木等中等起伏地帶具有較好的傳輸效果。

我國早期無繩電話的規劃是使用48MHz/74MHz和45MHz/48MHz頻率組，我們看到早期豎著粗大天線的國產無繩電話大多使用這一頻段。我國的調頻廣播頻率範圍為87～108MHz，而日本則使用76～90MHz頻率範圍，我國還劃分出一段校園廣播頻率，供學校內部小範圍使用，其頻率範圍比標準的廣播頻段稍低，在72～87MHz。離高校近的朋友，如果你的收音機支持接收這一頻段，就有可能收到校園廣播。

廣播頻段往上就進入航空導航頻段，航空專業的VOR信標台就工作在108～118MHz，118～136MHz則為航空通信頻段，包括飛機與ATC間的通話等，國內有些高級民用收音機已經覆蓋這個頻段。136～174MHz為陸地移動電台頻段，其中包括156MHz左右的國際海事水上專用頻道和144～148MHz業餘電台專用頻段。這一頻段波長在2m左右，比較適合用來製造手持小型電台設備,也就是我們常說的手持對講機，採用螺旋天線可以讓對講機的天線控制在較短的天線長度水平。在VHF段，有一部分的帶寬被用於電視頻道和電視伴音，其中電視標準12頻道以下都在VHF頻率範圍內，13～68頻道則屬於UHF頻段。此外，我國為了彌補電視標準頻道數量上的不足，增加了一些增補頻率，用於有線閉路電視系統，其中增補的Z1～Z17也在VHF頻段範圍內。

4 特高頻（UHF）

特高頻UHF頻率範圍為300～3000MHz，對應波長1～0.1m，稱為分米波,屬於微波的低端。UHF的傳播特性主要是直線傳播。使用UHF頻段的業務更多，UHF頻段也是目前最熱門的波段。UHF波段業務包括對講機陸地移動業務、部分無繩電話、航空導航業務、業餘電台業務、電視業務、行動電話業務、衛星電話業務、衛星業務、雷達、WIFI、藍牙以及工業應用。

336～512MHz是目前國內最主要的陸地移動電台頻段之一，其中包括400MHz專業調度對講機頻率、409MHz公眾對講機頻率、430～440MHz業餘電台頻率、國外FRS頻率。國家無線電管理局劃分了409.750～409.9875MHz（間隔12.5kHz）共20個頻率,作為免執照的短距離個人用的公眾對講機專用頻率，適合團隊出遊、樓上樓下的近距離通信之用，使用者無需專門辦理申請手續和繳納頻率佔用費。430MHz可以給業餘電台使用，在業務劃分上屬於次要業務與其他業務共用。實際上在國內，430MHz是業餘電台數量最多也是最活躍的頻段。400MHz對講機的優點是使用的天線比150MHz對講機短小，整體外觀更為小巧，攜帶使用更為方便。

航空導航業務中DMZ測距裝置和TACAN塔康系統工作在960～1215MHz頻段。

大家常用的手機的工作頻率都在UHF頻段，GSM900的頻率範圍是890～915MHz/935～960MHz，雙頻GSM行動電話的另外一個頻段DCS1800使用的頻率為1710～1785MHz/1805～1880MHz。EGSM則使用885.2～889.8MHz/930.2～934.8MHz。CDMA800使用825～835MHz/870～880MHz。國內3G/TD-SCDMA系統使用1880～1920MHz，2010～2025MHz以及擴展的 2300～2400MHz頻段。最新的WCDMA則使用1940～1955MHz/2130～2145MHz。

隨著科技的發展，進口無繩電話越來越多地使用更高頻段，如900MHz、1.9GHz、2.4GHz、5.8GHz，其最顯著的區別就是天線被大大縮小了。現在很多使用特高頻頻段的無繩電話已經像手機一樣看不到天線了，這是因為隨著使用頻率的升高，波長越來越短，天線的物理尺寸也越來越小，一些產品甚至可以將天線直接以印製線路板的形式做在印板上了。

一些衛星電話，如全球行/亞星、全球星、銥星、海事衛星等，大多使用1.5GHz、1.6GHz以及2.4GHz波段。衛星導航系統中，大家最耳熟能詳的美國GPS系統L1，頻率是1575.42MHz，此外還有L2和L5，分別為1227.6MHz為 1176.45MHz。俄羅斯的GLONASS系統L1使用1.6GHz頻段，L2使用1.2GHz頻段。中國的北斗（一代）使用2491.75MHz頻率，而北斗二代使用比一代相對較低的頻率，與美國GPS目前使用的頻率接近。可見，1.5GHz和1.6GHz是很熱門的衛星頻段。

我們家裡使用的WIFI無線網路802.11b/g使用的是2.4GHz頻段，共劃分為14個頻點，每個頻點佔用約20MHz帶寬（802.11b/g對應頻率見表2）。最新的802.11N則採用增加佔用帶寬（佔用40MHz帶寬）的方式來進一步提高傳送速率。用於個人行動電話和電腦的藍牙無線電傳輸設備也佔用的是2.4GHz頻段。有的朋友既使用WIFI，又使用藍牙，還有2.4GHz的無繩電話和無線鍵盤滑鼠等設備，已經出現頻率相互干擾的情況。

由於2.4GHz頻段擁擠，很多新設備，如無繩電話，都開始使用更高頻率的新頻率段5.8GHz。5.8GHz是一個國際上新開放的頻段，按照頻率劃分屬於超高頻SHF。

微波除了信息傳遞的功能外，還可以用來加熱，一般家用的微波爐使用的頻率是2450MHz，工業上用的微波乾燥殺菌機大多使用915MHz的頻率。人類對頻率的認識是逐步發展完善的。頻率的使用從長波起是由低到高、由簡到繁。短波HF在英文中是High Frequency,就是高頻的意思。最早的無線電通信設備以長波為主，當時相對於長波、中波而言，短波的頻率算比較高的，自然就有了High Frequency的表述。後來拓展使用頻率更高的甚高頻VHF和特高頻UHF，在英文中是Very High Frequency和 Ultra High Frequency。當然以現在的眼光來看這些波段的頻率並不算「高」。在無線電通信發明不久，商業電台大量使用中波和長波頻率，認為短波頻率性能不佳，因此並沒有過多的人去關心短波波段。早期使用短波波段的大多是出於個人興趣愛好的業餘無線電愛好者，他們利用短波波段從事實驗性通信。當短波被發現具備電離層反射特性，並且是遠距離通信的理想波段後，人們才大量使用短波通信。一下子，短波成為了無線電通信的黃金波段。隨著頻率使用者的不斷增加，有限的短波和中波頻段日趨擁擠，人們開始探索使用更高頻率的波段VHF。高頻率波段的使用與電子技術的發展和電子元器件的發展密不可分。早期的短波通信設備限於元器件和電路，大部分都工作在短波的低端，隨著元器件性能的提升和新電路的應用才逐步向短波高端拓展。早期的通信機線路也非常簡單，甚至還比不上現在在路邊花幾元錢買的簡易收音機。目前，高頻率段（10GHz以上）應用的元器件依然是無線電領域研發的熱門項目，也體現著一個國家的無線電設備研發和製造水平。溫馨提示

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