Сантиметровые волны. Сверхвысокие частоты, СВЧ, SHF

Радиоволны частотного диапазона с длиной волны от 1 до 10 см

Сантиметровые волны (микрорадиоволны) — диапазон частот радиоволн, с длиной волны в пределах от 1 до 10 см, или частотой от 3 до 30 ГГц (сверхвысокие частоты, СВЧ, англ. SHF).

Распространение радиоволн сантиметрового диапазона

Волны сантиметрового диапазона СВЧ (SHF) используют главным образом для радиолокации и радиорелейной связи. Характер распространения радиоволн этого диапазона существенно отличается от характера распространения радиоволн более длинноволновых диапазонов.

Первой отличительной чертой распространения радиоволн сантиметрового диапазона является почти полное отсутствие явления дифракции и прямолинейность распространения. Земная поверхность на практике не оказывает заметного влияния на распространение этих радиоволн, что объясняется применением в этом диапазоне антенн узко направленного действия с диаграммой направленности шириной от нескольких градусов до долей градуса (в основном апертурные антенны). Второй отличительной особенностью распространения микрорадиоволн является большое поглощение энергии в атмосфере, особенно во время дождя, снега, инея, пыли, тумана, града, а также при резких перемещениях слоев нагретого и холодного воздуха.

Метеорологические условия, характерные для нижних слоев атмосферы - тропосферы, самым существенным образом влияют на распространение микрорадиоволн. Состояние тропосферы изменяется почти непрерывно и также изменяется напряженность электромагнитного поля микрорадиоволн. Замирание сигналов бывает как кратковременным, так и продолжительным.

Напряженность поля микрорадиоволн может рассчитываться по формулам, используемым для диапазона ультракоротких волн , но с учетом дополнительных потерь на поглощение и рассеяние электромагнитной энергии в частицах, находящихся в атмосфере.

Усиленное рассеивание и поглощение микрорадиоволн при возникновении разных явлений в атмосфере дает возможность использовать радиоволны для наблюдения за состоянием погоды (для обнаружения приближающихся дождей, штормов, выпадений снега и т. п.) Поглощение микрорадиоволн частицами дождя тем больше, чем короче длина волны и чем интенсивнее дождь. Так, на радиоволнах сантиметрового диапазона можно хорошо наблюдать за облаками. Более длинные волны не чувствуют облаков и дождя, и локаторы на таких волнах пригодны в любую погоду, если, наоборот, не ставится специальная задача наблюдения за облаками.

Излучение этого диапазона находит разнообразные применения в современной технике. Например стандартом частоты для микроволновых печей и промышленных плазменных СВЧ установок является частота 2,45 ГГц. Это частота резонансного поглощения для молекул воды, а поскольку во все продукты питания входит вода, то в СВЧ-печи с этой частотой можно эффективно нагревать любой продукт. Кроме того, для излучения на этой частоте атмосфера непрозрачна, из-за его поглощения парами воды.

Связанные статьи: ВЧ, Диапазон частот, Короткие радиоволны, Ультракороткие волны (УКВ, Ultra short waves), Таблица частот спутников
.