什么是无线电频段及其用途？

大家好，这里是【射频学堂】。我们今天一起来学习一下无线电频段划分和无线电各个频段的用途。

在之前的文章中，我们简要概括了射频无线电的常用频段：包括《雷达频段》和《5G频段大全》。今天我们一起来详细认识一下无线电频段的划分。射频是电磁波频谱里面比较低频的部分，是现在应用最为广泛的电磁波频谱，通常用在无线通信，数字广播，卫星通信上。射频频段通常指3kHz到300GHz之间，目前已知的几乎所有无线系统都工作在射频频谱范围内：包括模拟无线电、飞机导航、航海无线电、业余无线电、电视广播、移动网络和卫星系统。让我们来看看每个 RF 子带和 RF 频谱使用的领域。

极低频 (ELF)

从 3Hz 到 3KHz 的频率被称为电磁频谱中的极低频或 ELF 范围。这个范围很容易受到干扰，很容易被大气变化扭曲。由于需要长天线的较大 波长，这实际上是不可能实现的，因此很难在这个时代设计一个系统具有挑战性。科学家在地震研究中使用这个频段来了解地球大气中的自然活动。

甚低频 (VLF)

极低频是射频和实用无线电传输系统的起始范围，范围从 3 KHz 到 30 KHz。然而，由于波长的原因，天线系统的设计和实现极其复杂。它已经在潜艇中使用，并且仍然用于在两个远程位置之间同步时钟信号的时间无线电台。

低频（LF）

低频范围为 30 KHz 至 300 KHz。低频信号的重要特性之一是会被地球电离层反射，因此适合远距离通信。由于它的波长长，在山等大地形上衰减小，所以一般称为地波。

业余无线电操作员使用低频信号；当其他类型的通信来源在某些情况下（如自然灾害）发生故障时，它是最重要的信息传输来源之一。其他领域是军事应用，如潜艇、近场通信中的 RFID 标签和一些低频无线电广播。

中频 (MF)

自 19 世纪初无线电传输开始以来，中频是最流行的频段之一。MF 在 300 KHz 到 3 MHz 的范围内工作。发射器、接收器和天线的设计与其他高频传输频段相比相对简单。中频已广泛应用于AM无线电传输、船舶和飞机导航系统、紧急求救信号、成本保护等实验应用。

高频（HF）

高频信号范围在 3 MHz 和 30 Mhz 之间。该频段也称为短波。它也被地球的电离层反射，是适合长距离通信的频段之一。高频段主要用于航空业、近场通信 (NFC)、政府系统、业余无线电运营商和气象广播电台。

甚高频 (VHF)

甚高频是最常用的频段之一，其工作范围为 30 MHz 至 300 MHz。自几十年前开始，VHF 频率就广泛用于模拟电视广播。88 MHz 至 108 MHz 的 FM 无线电广播在 VHF 频带中运行。

空中交通管制员和航空公司飞行员使用 118 MHz 至 137 MHz 之间的频率进行通信。另一个用途包括私人和商业电台、医疗设备（磁共振成像）、业余无线电和军事应用。它通常受大地形影响，但适合短距离通信。

超高频 (UHF)

超高频是现代无线通信系统最重要的频段。它从 300 MHz 到 3 GHz，设计和实现系统极其复杂。它有许多子频段，其中一些受到限制，仅分配给特定应用。它用于 GPS 导航系统、卫星、寻呼机、Wi-Fi、蓝牙、电视广播，以及最重要的 GSM、CDMA 和 LTE 移动传输。

超高频 (SHF)

超高频在 3 GHz 到 30 GHz 的范围内。它只能在视线路径中运行，因为发射机和接收站之间的任何障碍物都会中断通信。它通常用于点对点通信、卫星系统、Ku 频段数字电视广播（DTH 服务——直达家庭）、Wi-Fi（5GHz 频道）、微波炉和移动网络。由于普通射频电缆的损耗较高，因此波导适用于发射器和天线之间。由于 SHF 波段较小的波长和复杂性，系统设计非常困难。

极高频 (EHF)

极高频段是射频频谱中最高的频段，范围在 30 GHz 到 300 GHz 之间。由于其复杂的性质和视线要求，EHF 仅用于高级通信系统。EHF 用于射电天文学和遥感（天气分析）。由于可用的大带宽，建议将 5G 技术等高速互联网系统用于未来传输网络。