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Frecuencia ultra alta

La frecuencia ultraalta ( UHF ) es la designación de la UIT para las frecuencias de radio en el rango entre 300  megahercios (MHz) y 3  gigahercios (GHz), también conocida como banda decimétrica , ya que las longitudes de onda varían de un metro a una décima de metro (un decímetro ). Las ondas de radio con frecuencias superiores a la banda UHF caen en el rango de frecuencia de microondas o frecuencia superalta (SHF) . Las señales de frecuencia más baja caen en las bandas VHF ( muy alta frecuencia ) o inferiores. Las ondas de radio UHF se propagan principalmente por línea de visión ; son bloqueadas por colinas y edificios grandes, aunque la transmisión a través de las paredes de los edificios es lo suficientemente fuerte para la recepción en interiores. Se utilizan para transmisión de televisión , teléfonos celulares , comunicación por satélite, incluido GPS , servicios de radio personales , incluidos Wi-Fi y Bluetooth , walkie-talkies , teléfonos inalámbricos , teléfonos satelitales y muchas otras aplicaciones.

El IEEE define la banda de radar UHF como frecuencias entre 300 MHz y 1 GHz. [1] Otras dos bandas de radar IEEE se superponen a la banda UHF de la UIT: la banda L entre 1 y 2 GHz y la banda S entre 2 y 4 GHz.

Antena de televisión UHF en una residencia. Este tipo de antena, llamada antena Yagi-Uda , se utiliza ampliamente en frecuencias UHF.

Características de propagación

Las ondas de radio en la banda UHF viajan casi en su totalidad por propagación de línea de visión (LOS) y reflexión terrestre; a diferencia de la banda HF, hay poca o ninguna reflexión de la ionosfera ( propagación de ondas ionosféricas ) u onda terrestre . [2] Las ondas de radio UHF son bloqueadas por colinas y no pueden viajar más allá del horizonte, pero pueden penetrar el follaje y los edificios para la recepción en interiores. Dado que las longitudes de onda de las ondas UHF son comparables al tamaño de los edificios, árboles, vehículos y otros objetos comunes, la reflexión y la difracción de estos objetos pueden causar desvanecimiento debido a la propagación por trayectos múltiples , especialmente en áreas urbanas edificadas. La humedad atmosférica reduce o atenúa la fuerza de las señales UHF en largas distancias, y la atenuación aumenta con la frecuencia. Las señales de TV UHF generalmente se degradan más por la humedad que las bandas inferiores, como las señales de TV VHF .

Como el horizonte visual establece el alcance máximo de transmisión UHF entre 30 y 40 millas (48 a 64 km) o menos, dependiendo del terreno local, los mismos canales de frecuencia pueden ser reutilizados por otros usuarios en áreas geográficas vecinas ( reutilización de frecuencia ). Los repetidores de radio se utilizan para retransmitir señales UHF cuando se requiere una distancia mayor que la línea de visión.

Ocasionalmente, cuando las condiciones son adecuadas, las ondas de radio UHF pueden viajar largas distancias a través de los conductos troposféricos a medida que la atmósfera se calienta y se enfría durante el día.

Antenas

Radios bidireccionales Retevis GMRS que operan en 462 y 467 MHz en la banda UHF, mostrando las antenas cortas utilizadas
Antena UHF-TV con reflector de esquina de los años 50

La longitud de una antena está relacionada con la longitud de las ondas de radio utilizadas. Debido a las longitudes de onda cortas, las antenas UHF son convenientemente rechonchas y cortas; en frecuencias UHF, un monopolo de cuarto de onda , la antena omnidireccional más común tiene entre 2,5 y 25 cm de largo. Las longitudes de onda UHF son lo suficientemente cortas como para que las antenas de transmisión eficientes sean lo suficientemente pequeñas para montarlas en dispositivos portátiles y móviles, por lo que estas frecuencias se utilizan para sistemas de radio móviles terrestres bidireccionales , como walkie-talkies , radios bidireccionales en vehículos y para dispositivos inalámbricos portátiles ; teléfonos inalámbricos y teléfonos celulares . Las antenas UHF omnidireccionales que se utilizan en dispositivos móviles suelen ser antenas de látigo cortas , dipolos de manguito , antenas de patito de goma o la antena F invertida planar (PIFA) utilizada en teléfonos celulares. Las antenas UHF omnidireccionales de mayor ganancia pueden estar hechas de matrices colineales de dipolos y se utilizan para estaciones base móviles y antenas de estaciones base celulares .

Las longitudes de onda cortas también permiten que las antenas de alta ganancia sean convenientemente pequeñas. Las antenas de alta ganancia para enlaces de comunicación punto a punto y recepción de televisión UHF son generalmente Yagi , log periódicas , reflectores de esquina o antenas de matriz reflectante . En el extremo superior de la banda, las antenas de ranura y las antenas parabólicas se vuelven prácticas. Para la comunicación por satélite, se utilizan antenas helicoidales y de torniquete, ya que los satélites suelen emplear polarización circular que no es sensible a la orientación relativa de las antenas transmisoras y receptoras. Para la transmisión de televisión se utilizan radiadores verticales especializados que son en su mayoría modificaciones de la antena de ranura o la antena de matriz reflectante: el cilindro ranurado, las antenas en zigzag y las antenas de panel.

Aplicaciones

Los canales de transmisión de televisión UHF se utilizan para la televisión digital , aunque gran parte del ancho de banda anterior se ha reasignado al sistema de radio móvil terrestre , radio troncalizada y uso de telefonía móvil .

Dado que en las frecuencias UHF las antenas transmisoras son lo suficientemente pequeñas como para instalarlas en dispositivos portátiles, el espectro UHF se utiliza en todo el mundo para sistemas de radio móviles terrestres y radios bidireccionales utilizados para comunicaciones de voz con fines comerciales, industriales, de seguridad pública y militares. Algunos ejemplos de servicios de radio personales son GMRS , PMR446 y UHF CB .

El uso de la banda que se está expandiendo más rápidamente es el de las redes Wi-Fi ( LAN inalámbrica ) en hogares, oficinas y lugares públicos. La banda baja Wi-Fi IEEE 802.11 opera entre 2412 y 2484 MHz. Un segundo uso generalizado es el de los teléfonos celulares , que permiten conectar teléfonos móviles de mano a la red telefónica pública conmutada y a Internet . Las redes celulares 3G y 4G actuales utilizan UHF, cuyas frecuencias varían entre diferentes operadores y países. Los teléfonos satelitales también utilizan esta frecuencia en la banda L y la banda S.

Ejemplos de asignaciones de frecuencias UHF

Australia

Canadá

Francia

Nueva Zelanda

Reino Unido

Estados Unidos

Los canales UHF se utilizan para la transmisión de televisión digital tanto en canales de aire como en canales de televisión por cable . Desde 1962, los sintonizadores de canales UHF (en ese momento, los canales 14 a 83) han sido requeridos en los receptores de televisión por la Ley de Receptores de Todos los Canales . Sin embargo, debido a su alcance más limitado y a que pocos aparatos podían recibirlos hasta que se reemplazaron los aparatos más antiguos, los canales UHF eran menos deseables para las emisoras que los canales VHF (y las licencias se vendían a precios más bajos).

Se puede encontrar una lista completa de las asignaciones de frecuencias de televisión de EE. UU. en Frecuencias de televisión panamericana .

Existe una cantidad considerable de actividad legal sin licencia (teléfonos inalámbricos, redes inalámbricas) agrupada en torno a 900 MHz y 2,4 GHz, reguladas por el Título 47 CFR Parte 15. Estas bandas ISM (frecuencias con una potencia mayor sin licencia permitidas originalmente para su uso por aparatos industriales, científicos y médicos) son ahora algunas de las más concurridas del espectro porque están abiertas a todos. La frecuencia de 2,45 GHz es la frecuencia estándar para el uso de hornos microondas , adyacente a las frecuencias asignadas para dispositivos de red Bluetooth .

El espectro de 806 MHz a 890 MHz (canales UHF 70 a 83) fue retirado de los servicios de transmisión de televisión en 1983, principalmente para la telefonía móvil analógica .

En 2009, como parte de la transición de la transmisión analógica a la digital por aire de la televisión , el espectro de 698 MHz a 806 MHz (canales UHF 52 a 69) fue retirado de la transmisión de televisión, dejándolo disponible para otros usos. El canal 55, por ejemplo, fue vendido a Qualcomm para su servicio MediaFLO , que luego fue vendido a AT&T y descontinuado en 2011. A algunas emisoras estadounidenses se les habían ofrecido incentivos para desocupar este canal antes de tiempo, lo que permitió su uso móvil inmediato. La subasta programada por la FCC para este espectro recientemente disponible se completó en marzo de 2008. [8]

Véase también

Referencias

  1. ^ "IEEE 521-2002 - Designaciones de letras estándar IEEE para bandas de frecuencia de radar". IEEE . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  2. ^ Seybold, John S. (2005). Introducción a la propagación de RF. John Wiley and Sons. págs. 55-58. ISBN 0471743682.
  3. ^ "Plan 400 MHz" (PDF) . acma.gov . Archivado desde el original (PDF) el 4 de abril de 2019 . Consultado el 3 de noviembre de 2019 .
  4. ^ "Transmisión de audio digital (DAB): Historia de la radiodifusión canadiense". Broadcasting-history.ca . Consultado el 15 de octubre de 2017 .
  5. ^ "¿Qué es la banda de 700 MHz?". Freeview .
  6. ^ "Decisión de poner a disposición la banda de 700 MHz para datos móviles - comunicado" (PDF) . Consultado el 4 de abril de 2020 .
  7. ^ "Premio combinado de 800 MHz y 2,6 GHz". Oficina de Comunicaciones. 9 de mayo de 2012. Consultado el 21 de noviembre de 2014 .
  8. ^ Hansell, Saul (18 de marzo de 2008). "Una vez... dos veces... el espectro de 700 MHz está vendido". Bits.blos.nytimes.com . Consultado el 15 de octubre de 2017 .
  9. ^ [1] [ enlace muerto ]
  10. ^ "Informes del Gobierno Federal sobre el uso del espectro de 225 MHz a 7,125 GHz". NTIA . Diciembre de 2015 – Agosto de 2017 . Consultado el 21 de octubre de 2019 .
  11. ^ "Informe de banda T" (PDF) . Npstc.org . 15 de marzo de 2013 . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  12. ^ "Servicio de telemetría médica inalámbrica (WMTS)". Comisión Federal de Comunicaciones . 3 de noviembre de 2011 . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  13. ^ ab "Solicitud de TerreStar Corporation para exención temporal de requisitos sustanciales de servicio para licencias de 1,4 GHz" (PDF) . la FCC . 2017-10-10 . Consultado el 2017-10-11 .
  14. ^ abc "Ligado Ex Parte re Análisis de Iridium (PÚBLICO 2-11-2016)" (PDF) . Ecfsapi.fcc.gov . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  15. ^ "Plan de señales de Galileo". Navipedia.net . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  16. ^ "Solicitud de exención y declaración de interés público". FCC . 2016-06-04 . Consultado el 2018-04-02 .
  17. ^ "Transición AWS-3". Ntia.doc.gov . 29 de enero de 2015 . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  18. ^ ab "Petición de AT&T Mobility para una exención limitada del requisito de rendimiento provisional para licencias de bloque C y D de WCS de 2,3 GHz" (PDF) . Ecfsapi.fcc.gov . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  19. ^ "Globalstar Overview" (PDF) . Globalstar.com . 2017. Archivado (PDF) del original el 2 de agosto de 2017 . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  20. ^ "Servicio de radio de banda ancha y servicio de banda ancha para educación". FCC . Febrero de 2016 . Consultado el 5 de junio de 2018 .

Enlaces externos