सुपर उच्च आवृत्ति

सुपर उच्च आवृत्ति

Frequency range	3 to 30 GHz
Wavelength range	10 to 1 cm
Related bands	F G H I J K (NATO) S C X Ku K Ka (IEEE)

सुपर उच्च आवृत्ति (एसएचएफ) 3 और 30 गीगाहर्ट्ज़ (GHz) के बीच की सीमा में आकाशवाणी आवृति (RF) के लिए अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ पदनाम है। आवृत्तियों के इस बैंड को सेंटीमीटर बैंड या सेंटीमीटर तरंग के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि तरंग दैर्ध्य से दस सेंटीमीटर तक होते हैं। ये आवृत्तियाँ सूक्ष्म तरंग बैंड के भीतर आती हैं, इसलिए इन आवृत्तियों वाली रेडियो तरंगों को सूक्ष्म तरंग कहा जाता है। सूक्ष्म तरंग की छोटी तरंग दैर्ध्य उन्हें एंटीना एपर्चर जैसे परवलयिक एंटीना और हॉर्न एंटीना द्वारा संकीर्ण बीम में निर्देशित करने की अनुमति देती है, इसलिए उनका उपयोग पॉइंट-टू-पॉइंट (दूरसंचार) के लिए किया जाता है। पॉइंट-टू-पॉइंट संचार डेटा लिंक और राडार के लिए। इस आवृति सीमा का उपयोग अधिकांश रडार ट्रांसमीटरों, वायरलेस लेन, उपग्रह संचार, सूक्ष्म तरंग रेडियो रिले लिंक, सेटेलाइट फोन (एस बैंड) और कई कम दूरी की स्थलीय डेटा लिंक के लिए किया जाता है। उनका उपयोग औद्योगिक सूक्ष्म तरंग उत्तापक, मेडिकल डायाथर्मी, कैंसर के इलाज के लिए अतिताप और सूक्ष्म तरंग ओवन में खाना पकाने के लिए भी किया जाता है।

सुपर उच्च आवृत्ति श्रेणी में आवृत्तियों को अधिकांशतः उनके रेडियो बैंड IEEE पदनामों जैसे; S बैंड, C बैंड (IEEE), X बैंड, Ku बैंड, K बैंड (आईईईई), K_a बैंड, समान नाटो बैंड या यूरोपीय संघ के पदनामों द्वारा संदर्भित किया जाता है।।

प्रसार

पॉइंट-टू-पॉइंट सूक्ष्म तरंग संचार लिंक के लिए ऑस्ट्रेलिया में संचार टॉवर पर विभिन्न प्रकार के परवलयिक एंटेना। कुछ में बारिश से बचाने के लिए उनके छिद्रों पर सफेद प्लास्टिक के हमें मिला होते हैं।

जहाज पर एक्स-बैंड (8 - 12 GHz) समुद्री रडार एंटीना। घूर्णन पट्टी पानी की सतह के चारों ओर सूक्ष्म तरंग के ऊर्ध्वाधर पंखे के आकार के बीम को क्षितिज तक ले जाती है, जिससे आस-पास के जहाजों और अन्य अवरोधों का पता चलता है

सूक्ष्म तरंग केवल दृष्टि की रेखा प्रसार द्वारा प्रचारित होते हैं, उनकी छोटी तरंग दैर्ध्य के कारण छोटे अपवर्तन के कारण, कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों के साथ देखे जाने वाले भू-तरंग और योण क्षेत्र का प्रतिबिंब आकाश तरंग प्रसार छोड़ें नहीं होते हैं। चूंकि कुछ स्थितियों में वे उपयोगी स्वागत के लिए पर्याप्त रूप से दीवारों के निर्माण में प्रवेश कर सकते हैं, पहले फ्रेस्नेल जोन को साफ किए गए रास्ते के अबाधित अधिकारों की सामान्यतः आवश्यकता होती है। सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर तरंगदैर्घ्य इतना छोटा होता है कि एंटीना तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत बड़ा हो सकता है, जिससे अत्यधिक दिशात्मक एंटीना उच्च एंटीना लाभ, एंटीना (रेडियो) का निर्माण किया जा सकता है, जो संकीर्ण बीम का उत्पादन कर सकता है। इसलिए उनका उपयोग पॉइंट-टू-पॉइंट (दूरसंचार) स्थलीय संचार लिंक में किया जाता है, जो दृश्य क्षितिज द्वारा 30–40 मील (48–64 किमी) तक सीमित है। इस प्रकार के उच्च लाभ वाले एंटेना पास के ट्रांसमीटरों द्वारा आवृत्ति पुन। उपयोग की अनुमति देते हैं। उनका उपयोग अंतरिक्ष यान के साथ संचार के लिए भी किया जाता है क्योंकि निम्न आवृत्तियों की प्रकार आयनमंडल से निकलने पर तरंगें अपवर्तन मुड़ी हुई नहीं होती हैं।

सुपर उच्च आवृत्ति तरंगों की तरंग दैर्ध्य धातु की वस्तुओं से ऑटोमोबाइल, विमान और जहाजों और अन्य वाहनों के आकार से मजबूत प्रतिबिंब बनाती है। यह और उच्च आवृत्तियों की तुलना में उच्च लाभ एंटेना और कम वायुमंडलीय क्षीणन के साथ संभव संकीर्ण बीम चौड़ाई सुपर उच्च आवृत्ति को रडार में उपयोग की जाने वाली मुख्य आवृत्ति बनाती है। वातावरण में नमी से क्षीणन और बिखराव आवृत्ति के साथ बढ़ता है, लंबी दूरी के अनुप्रयोगों के लिए उच्च सुपर उच्च आवृत्ति आवृत्तियों के उपयोग को सीमित करता है।

क्षोभमंडल में जल वाष्प के अणुओं द्वारा सूक्ष्म तरंग ऊर्जा की छोटी मात्रा यादृच्छिक ढंग से बिखरी हुई है। इसका उपयोग क्षोभ मंडल संचार प्रणालियों में किया जाता है, जो क्षितिज से परे संचार करने के लिए कुछ गीगाहर्ट्ज पर काम करता है। क्षितिज के ठीक ऊपर शक्तिशाली सूक्ष्म तरंग बीम का लक्ष्य है, जैसे ही यह क्षोभसीमा से होकर निकलता है, कुछ सूक्ष्म तरंग क्षितिज से परे आदाता को पृथ्वी पर वापस बिखर जाते हैं। 300 किमी की दूरी प्राप्त की जा सकती है। इनका उपयोग मुख्य रूप से सैन्य संचार के लिए किया जाता है।

एंटेना

सूक्ष्म तरंग को अधिकांशतः तंरग निर्देश द्वारा ले जाया जाता है, जैसे कि हवाई यातायात नियंत्रण रडार से यह उदाहरण, क्योंकि अन्य प्रकार के केबलों में एसएचएफ आवृत्तियों पर बड़ी बिजली हानि होती है।

सुपर उच्च आवृत्ति तरंगों की तरंग दैर्ध्य इतनी कम है कि कुशल संचारण एंटेना हाथ में पकड़ने वाले उपकरणों पर सरलता से लगाए जाने के लिए काफी छोटा है, इसलिए इन आवृत्तियों का व्यापक रूप से वायरलेस अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए सुपर उच्च आवृत्ति बैंड के लिए व्हिप एंटीना 25 से 2.5 सेंटीमीटर लंबा होता है। वायरलेस उपकरणों और सेलफोन जैसे अनुप्रयोगों के लिए सर्वदिशात्मक एंटेना विकसित किए गए हैं जो उपकरण के स्थितियों में संलग्न होने के लिए काफी छोटे हैं। इन उपकरणों के लिए उपयोग किया जाने वाला मुख्य एंटीना मुद्रित उलटा एफ एंटीना (पीआईएफए) होता है, जिसमें उपकरण के अंदर मुद्रित परिपथ बोर्ड पर कॉपर पन्नी से निर्मित एल आकार में मुड़ा हुआ एकध्रुवीय एंटीना होता है। लघु द्विध्रुव ऐन्टेना या एकध्रुवीय ऐन्टेना, चौथाई-तरंग एकध्रुवीय का भी उपयोग किया जाता है। पैच ऐन्टेना अन्य सामान्य प्रकार है, जिसे अधिकांशतः विमान की त्वचा में एकीकृत किया जाता है।

तरंग दैर्ध्य भी काफी छोटे होते हैं कि सुपर उच्च आवृत्ति तरंगों को उच्च लाभ एंटीना दिशात्मक एंटेना द्वारा आधे मीटर से पांच मीटर व्यास तक संकीर्ण बीम में केंद्रित किया जा सकता है। सुपर उच्च आवृत्तियों पर निर्देशक एंटेना ज्यादातर एपर्चर (एंटीना) होते हैं, जैसे परवलयिक एंटेना सबसे सामान्य प्रकार, लेंस एंटीना, स्लॉट एंटीना और हॉर्न एंटेना। बड़े परवलयिक एंटेना कुछ डिग्री उससे कम के बहुत संकीर्ण बीम का उत्पादन कर सकते हैं और अधिकांशतः एंटीना दूरदर्शिता की सहायता से लक्षित किया जाना चाहिए। सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर व्यावहारिक एंटीना का अन्य प्रकार चरणबद्ध सरणी है, जिसमें सपाट सतह पर कई द्विध्रुव या पैच एंटीना सम्मलित होते हैं, प्रत्येक चरण शिफ्टर के माध्यम से खिलाया जाता है, जो सरणी के बीम को इलेक्ट्रॉनिक रूप से संचालित करने की अनुमति देता है। लघु तरंग दैर्ध्य को बड़े एंटेना में महान यांत्रिक कठोरता की आवश्यकता होती है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि रेडियो तरंगें भरण बिंदु पर चरण में पहुंचती हैं।

तंरग निर्देश

सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर, कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों का संचालन करने के लिए उपयोग की जाने वाली केबल (संचरण लाइन ) के प्रकार, जैसे समाक्षीय केबल, में उच्च शक्ति हानि होती है। इसलिए कम नुकसान के साथ ट्रांसमीटर आदाता और ऐन्टेना के बीच सूक्ष्म तरंग का परिवहन करने के लिए, विशेष प्रकार की धातु की पाइप का उपयोग किया जाना चाहिए जिसे तंरग निर्देश (विद्युत चुंबकत्व) कहा जाता है। लंबे तंरग निर्देश रन की उच्च लागत और रखरखाव आवश्यकताओं के कारण, कई सूक्ष्म तरंग एंटेना में ट्रांसमीटर का आउटपुट चरण या आदाता का आरएफ अग्रसिरा एंटीना पर स्थित होता है।

लाभ

सूक्ष्म तरंग आवृत्तियाँ रेडियो स्पेक्ट्रम में मधुर स्थान रखती हैं जिसका वर्तमान में कई नई रेडियो सेवाओं द्वारा शोषण किया जा रहा है। वे सबसे कम आवृत्ति बैंड हैं जहां रेडियो तरंगों को सुविधाजनक आकार के एंटेना द्वारा संकीर्ण बीम में निर्देशित किया जा सकता है जिससे कि वे समान आवृत्ति पर पास के ट्रांसमीटरों में हस्तक्षेप न करें, आवृत्ति पुन उपयोग की अनुमति दें। दूसरी ओर, वे उच्चतम आवृत्तियाँ हैं जिनका उपयोग लंबी दूरी के स्थलीय संचार के लिए किया जा सकता है, अत्यधिक उच्च आवृत्ति मिलीमीटर तरंग बैंड में उच्च आवृत्तियों को वातावरण द्वारा अत्यधिक अवशोषित किया जाता है, जिससे व्यावहारिक प्रसार दूरी किलोमीटर तक सीमित हो जाती है। उच्च आवृत्ति सूक्ष्म तरंग संचार लिंक को बहुत बड़ी सूचना-वहन क्षमता बैंड की चौड़ाई (संकेत आगे बढ़ाना ) देती है। हाल के दशकों में सूक्ष्म तरंग ऊर्जा के कई नए ठोस राज्य स्रोत विकसित किए गए हैं और सूक्ष्म तरंग एकीकृत परिपथ पहली बार इन आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण संकेत प्रक्रमन की अनुमति देते हैं। ईएचएफ ऊर्जा के स्रोत बहुत अधिक सीमित हैं और विकास की पहले की स्थिति में हैं।

यह भी देखें

• चाकू की धार का प्रभाव
• सूक्ष्म तरंग जला

बाहरी संबंध

• Tomislav Stimac, "Definition of frequency bands (VLF, ELF... etc.)". IK1QFK Home Page (vlf.it).
• Inés Vidal Castiñeira, "Celeria। Wireless Access To Cable Networks"