KMITOČTOVÉ SPEKTRUM

1. KMITOČTOVÉ SPEKTRUM ŠÍŘENÍ ELEKTROMAGNETICKÝCH VLN

2. ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ RADIOVÝCH VLN DLE RADIOKOMUNIKAČNÍHO ŘÁDU

3. VYSVĚTLENÍ ZKRATEK VLF – VERY LOW FREQUENCY LF – LOW FREQUENCY MF – MEDIUM FREQUENCY VHF – VERY HIGH FREQUENCY UHF – ULTRA HIGH FREQUENCY SHF – SUPER HIGH FREQUENCY EHF – EXTREMELY HIGH FREQUENCY

4. KMITOČTOVÁ PÁSMA PODLE STANDARDU 521 IEEE SYMBOLY ROZSAH KMITOČTŮ HF 3 - 30 MHz VHF 30 - 300 MHz UHF 300 - 1000 MHz L 1 - 2 GHz S 2 - 4 GHz C 4 - 8 GHz X 8 - 12 GHz KU 12 - 18 GHz K 18 - 27 GHz KA 27 - 40 GHz V 40 - 75 GHz W 75 - 110 GHz mm 110 - 300 GHz

6. VRSTVY ZEMSKÉ ATMOSFÉRY Extosféra 600 km a výše 60-600 km 0-60 km 0-11 km

7. ŠÍŘENÍ ELEKTROMAGNETICKÝCH VLN • V PROSTŘEDÍ STEJNORODÉM SE ŠÍŘÍ ELEKTROMAGNETICKÉ VLNY PŘÍMOČAŘE, RYCHLOSTÍ 300 000 km/s. V NESTEJNORODÉM PROSTŘEDÍ MŮŽE VZNIKNOUT ODRAZ, LOM NEBO OHYB VLNY. PROSTŘEDÍ DÁLE ZPŮSOBUJE ÚTLUM TJ. ZTRÁTU ENERGIE. V ZÁSADĚ JSOU 3 CESTY ŠÍŘENÍ VLN A TO ŠÍŘENÍ VLNOU : • PŘÍMOU • POVRCHOVOU • PROSTOROVOU (IONOSFÉRICKOU)

8. VELMI DLOUHÉ A DLOUHÉ VLNY RADIOVÉ VLNY SE ŠÍŘÍ S MALÝM ÚTLUMEM A NA VELKÉ VZDÁLENOSTI OD VYSÍLAČE. POMOCÍ VYSÍLAČE S RELATIVNĚ MALÝM VYZÁŘENÝM VÝKONEM LZE TEDY POKRÝT POMĚRNĚ VELKÉ ÚZEMÍ. NEVÝHODOU TĚCHTO PÁSEM JE CELKOVĚ MALÝ POČET RADIOVÝCH KANÁLŮ, VYSOKÁ ÚROVEŇ PRŮMYSLOVÉHO A ATMOSFÉRICKÉHO RUŠENÍ A NUTNOST POUŽITÍ ROZMĚRNÝCH ANTÉN. PROTO BYLA TATO PÁSMA PŘIDĚLENA NÁMOŘÍM A RADIONAVIGAČNÍM SLUŽBÁM. VLNY DLOUHÉ A STŘEDNÍ λ>100m (SE OHÝBAJÍ PODLE ZEMSKÉHO POVRCHU A PROTO SE JEJICH SIGNÁLY PŘENÁŠEJÍ PŘEDEVŠÍM POVRCHOVOU VLNOU. V IONOSFÉŘE JSOU TYTO VLNY VE DNE ZNAČNĚ UTLUMOVÁNY. TEPRVE PO ZÁPADUSLUNCE, KDY ZANIKÁ VRSTVA D, JE ÚTLUM OMEZEN A VLNY SE ZAČNOU ODRÁŽET OD VRSTVY E. POTOM JSOU ŠÍŘENY PROSTOROVOU VLNOU NA VĚTŠÍ VZDÁLENOSTI. TYTO VLNY PODLÉHAJÍ VLIVŮM HLAVNĚ ATMOSFÉRICKÉHO RUŠENÍ. NA ZEMI PROBÍHÁ SOUČASNĚ ASI 1800 BOUŘÍ (TJ. V PRŮMĚRU ASI 20 BLESKOVÝCH VÝBOJŮ ZA 1 SEC.). STŘEDISKO PORUCH LEŽÍ V OBLASTI ROVNÍKU A K NÁM DOLÉHÁ VE FORMĚ ATMOSFÉRICKÉHO ŠUMU.

9. STŘEDNÍ VLNY NEJVÍCE SE PROJEVUJE ROZDÍL MEZI ŠÍŘENÍM POVRCHOVOU (PŘÍZEMNÍ) A PROSTOROVOU VLNOU. POVRCHOVÁ VLNA SE ŠÍŘÍ KOLEM ZEMSKÉHO POVRCHU VE VÝŠCE SROVNATELNÉ S DÉLKOU VLNY A JE ZEMSKÝM POVRCHEM TLUMENA. V DOBĚ OD VÝCHODU DO ZÁPADU SLUNCE SE RÁDIOVÉ VLNY V PÁSMU STŘEDNÍCH VLN ŠÍŘÍ POUZE POVRCHOVOU VLNOU, A TO DO VZDÁLENOSTI ASI 100 KM OD VYSÍLAČE. TATO VZDÁLENOST JE NEPŘÍMO ÚMĚRNÁ KMITOČTU VLNY A PŘÍMO ÚMĚRNÁ DRUHÉ MOCNINĚ VYZÁŘENÉHO VÝKONU. PROSTOROVÁ VLNA JE V TÉTO DOBĚ ZCELA POHLCENA VRSTVOU IONOSFÉRY. V NOCI, KDY SPODNÍ VRSTVA IONOSFÉRY ZCELA ZMZÍ, SE PROSTOROVÁ VLNA OD IONOSFÉRY ODRÁŽÍ A DOPADÁ ZPĚT NA ZEMSKÝ POVRCH. DÉLKA JEJÍ DRÁHY JE DELŠÍ NEŽ DÉLKA DRÁHY POVRCHOVÉ VLNY, NAVÍC SE S ČASEM MĚNÍ, TAKŽE DO MÍSTA PŘÍJMU PŘICHÁZÍ S ČASOVÝM ZPOŽDĚNÍM. NA VSTUPU PŘIJÍMAČE DOCHÁZÍ K VEKTOROVÉMU SČÍTÁNÍ OBOU VLN, COŽ MÁ ZA NÁSLEDEK KOLÍSÁNÍ VSTUPNÍHO SIGNÁLU PŘIJÍMAČE, TZV. ÚNIK. I PŘES SVOU UVEDENOU NEVÝHODU JE PÁSMO STŘEDNÍCH VLN VYHRAZENO PRO ROZHLASOVOU SLUŽBU S AMPLITUDOVOU MODULACÍ.

10. KRÁTKÉ VLNY λ=100-10m RÁDIOVÉ VLNY SE ŠÍŘÍ NĚKOLIKANÁSOBNÝM ODRAZEM OD IONOSFÉRY A ZEMSKÉHO POVRCHU, V ZÁVISLOSTI NA KMITOČTU A HUSTOTĚ IONOSFÉRY. PŘENÁŠEJÍ SE PŘEDEVŠÍM PROSTOROVOU VLNOU ODRAZEM OD VRSTVY F. HUSTOTA IONOSFÉRY ZÁVISÍ NA INTENZITĚ ZÁŘENÍ DOPADAJÍCÍHO Z KOSMU NA VNĚJŠÍ ČÁST ATMOSFÉRY (SVĚTELNÉ ZÁŘENÍ SLUNCE, KOSMICKÉ ZÁŘENÍ A KORPUSKULÁRNÍ ZÁŘENÍ – DOPAD JEMNÝCH HMOTNÝCH ČÁSTIC) A MĚNÍ SE TEDY PODLE DENNÍ DOBY, ROČNÍHO OBDOBÍ A FÁZE JEDENÁCTILETÉHO CYKLU SLUNEČNÍ ČINNOSTI. ZÁVISLOST NA KMITOČTU SE PROJEVUJE TAK, ŽE VLNY S PŘÍLIŠ NÍZKÝMI KMITOČTY (VZHLEDEM K DANÉ HUSTOTĚ IONOSFÉRY) SE V IONOSFÉŘE TLUMÍ, ZATÍMCO VLNY S PŘÍLIŠ VYSOKÝMI KMITOČTY PROPOUŠTÍ IONOSFÉRA DO VOLNÉHO PROSTORU. POUZE VLNY S ÚZKÝM PÁSMEM STŘEDNÍCH KMITOČTŮ SE OD IONOSFÉRY ODRÁŽÍ A MOHOU PO NĚKOLIKANÁSOBNÝCH ODRAZECH UMOŽNIT SPOJENÍ PRAKTICKY S LIBOVOLNÝM MÍSTEM NA ZEMI. S JEDNÍM ODRAZEM OD IONOSFÉRY LZE USKUTEČNIT SPOJENÍ NA VZDÁLENOST ASI 4000 KM. VELICE OBTÍŽNĚ LZE VŠAK USKUTEČNIT SPOJENÍ MEZI DVĚMA MÍSTY NA ZEMSKÉM POVRCHU, KDE JE RŮZNÁ DENNÍ DOBA I ROČNÍ OBDOBÍ (NAPŘ. JIŽNÍ AMERIKA, AJ. ). PŘESTO JE PÁSMO KRÁTKÝCH VLN URČENO PRO SPOJENÍ NA VELKÉ VZDÁLENOSTI. V DOBĚ, KDY NEBYLO MOŽNÉ KOMUNIKOVAT POMOCÍ DRUŽICOVÝCH SYSTÉMŮ, POSKYTOVALO PÁSMO KRÁTKÝCH VLN JAKO JEDINÉ SPOJENÍ S NÁMOŘNÍMI LODĚMI A SE ZAOCEÁNSKÝMI KONTINENTY.

13. VELMI KRÁTKÉ VLNY RADIOVÉ VLNY SE ŠÍŘÍ DO VZDÁLENOSTI RÁDIOVÉHO HORIZONTU TZV. PŘÍMOU VLNOU. RADIOVÝ HORIZONT JE VE VĚTŠÍ VZDÁLENOSTI NEŽ OPTICKÝ HORIZONT, NEBOŤ PŘÍMÉ VLNY SE KOLEM ZEMSKÉHO POVRCHU ČÁSTEČNĚ OHÝBAJÍ. POUZE NA SPODNÍM OKRAJI PÁSMA SE MOHOU ZA URČITÝCH PODMÍNEK ŠÍŘIT VLNY I ODRAZEM OD IONOSFÉRY. TEPLOTNÍ ZMĚNY PROSTŘEDÍ MAJÍ VLIV NA ZMĚNU DIELEKTRICKÉ KONSTANTY PROSTŘEDÍ, COŽ MÁ ZA NÁSLEDEK OHYB ELEKTROMAGNETICKÉ VLNY BUĎ SMĚREM NAHORU (VLNA SE ŠÍŘÍ NA VĚTŠÍ VZDÁLENOST) NEBO NAOPAK SMĚREM DOLŮ (DOSAH SE ZMENŠUJE). ŠÍŘENÍ RADIOVÝCH VLN JE OVLIVŇOVÁNO ODRAZY OD VODIVÝCH PŘEKÁŽEK A LZE POZOROVAT I OHYB VLN NA HŘEBENECH VYSOKÝCH HOR. PÁSMO VELMI KRÁTKÝCH VLN JE URČENO PRO ROZHLASOVÉ VYSÍLÁNÍ S KMITOČTOVOU MODULACÍ, TELEVIZNÍ VYSÍLÁNÍ A DALŠÍ SLUŽBY (LETECKÁ, POZEMNÍ POHYBLIVÁ, AJ.).

14. ULTRA KRÁTKÉ VLNY RADIOVÉ VLNY SE ŠÍŘÍ TAKÉ PŘÍMOU VLNOU DO VZDÁLENOSTI RÁDIOVÉHO HORIZONTU, AVŠAK ŠÍŘENÍ JE VÝRAZNĚ OVLIVŇOVÁNO ČETNÝMI ODRAZY OD PŘEKÁŽEK, JEJICHŽ ROZMĚRY JSOU SROVNATELNÉ S DÉLKOU VLNY. ZVLÁŠTĚ V MĚSTSKÉ ZÁSTAVBĚ MUSÍ BÝT VOLENO MÍSTO PRO UMÍSTĚNÍ VYSÍLACÍ ANTÉNY S OHLEDEM NA MOŽNÝ VÝSKYT ODRAZŮ. PÁSMO ULTRA KRÁTKÝCH VLN JE URČENO PRO TELEVIZNÍ VYSÍLÁNÍ, LETECKÉ SYSTÉMY, DRUŽICOVÉ NÁMOŘNÍ SYSTÉMY A V POSLEDNÍCH LETECH JE DOMINANTNĚ VYUŽÍVÁNO I RŮZNÝMI MOBILNÍMI SYSTÉMY (GSM 900, GSM 1800, IS-95, DECT, AJ.).

15. CENTIMETROVÉ A KRATŠÍ VLNY ŠÍŘENÍ RADIOVÝCH VLN SE PODOBÁ ŠÍŘENÍ SVĚTLA. ZA PŘEKÁŽKAMI SE VYTVÁŘEJÍ OSTRÉ STÍNY A NA ÚTLUM ŠÍŘENÍ MÁ VLIV I LESNÍ POROST A POČASÍ (HUSTÝ DÉŠŤ, MLHA, SNÍH). V PŘÍPADĚ, KDY VYSÍLANÝ SIGNÁL JE SOUSTŘEDĚN ANTÉNNÍM SYSTÉMEM DO ÚZKÉHO PAPRSKU A SMĚROVÁN K PŘIJÍMACÍ ANTÉNĚ ( NAPŘ. RADIORELÉOVÉ SPOJE), MUSÍ BÝT PŘENOSOVÁ TRASA PLÁNOVÁNA I S OHLEDEM NA VÝSTAVBU DOMŮ A JINÝCH VÝŠKOVÝCH STAVEB. TATO PÁSMA JSOU VYHRAZENA PŘEDEVŠÍM PRO DRUŽICOVÉ SYSTÉMY, VČETNĚ DRUŽICOVÉHO ROZHLASU A TELEVIZE A PEVNÉ SLUŽBY (RADIORELÉOVÉ SPOJE, AJ.).

16. KMITOČTOVÉ TABULKY KMITOČTOVÉ SPEKTRUM RADIOVÝCH VLN JE POVAŽOVÁNO ZA PŘÍRODNÍ BOHATSTVÍ. PONĚVADŽ SE RÁDIOVÉ VLNY ŠÍŘÍ VOLNÝM PROSTŘEDÍM, JE NEZBYTNÁ VČASNÁ A DŮKLADNÁ KOORDINACE VŠECH UŽIVATELŮ VOLNÉHO PROSTŘEDÍ, A TO NEJEN UVNITŘ STÁTU, ALE I MEZI STÁTY NAVZÁJEM. TATO POTŘEBA VEDLA K DOHODĚ MEZI ČLENSKÝMI STÁTY OSN, VYJÁDŘENÉ V MEZINÁRODNÍ ÚMLUVĚ O TELEKOMUNIKACÍCH. NA ZÁKLADĚ TÉTO ÚMLUVY BYLA VYTVOŘENA MEZINÁRODNÍ TELEKOMUNIKAČNÍ UNIE ITU ( INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS UNION), JEJÍMIŽ ČLENY JSOU VŠECHNY ČLENSKÉ ZEMĚ OSN. JEJÍM ÚKOLEM JE VYTVÁŘET PODMÍNKY PRO ÚČELNÉ VYUŽÍVÁNÍ KMITOČTOVÉHO SPEKTRA PODLE PRAVIDEL DOHODNUTÝCH NA SVĚTOVÝCH RADIOKOMUNIKAČNÍCH KONFERENCÍCH (WORLD RADIOCOMMUNICATIONS CONFERENCE – WRC), KTERÝCH SE ÚČASTNÍ ZÁSTUPCI JEDNOTLIVÝCH NÁRODNÍCH ORGÁNŮ ZODPOVĚDNÝCH ZA VYUŽÍVÁNÍ KMITOČTOVÉHO SPEKTRA VE SVÉ ZEMI.

17. KMITOČTOVÉ TABULKY ČESKÁ REPUBLIKA JE ČLENSKOU ZEMÍ ITU JIŽ OD JEJÍHO VZNIKU. ZAJIŠŤOVÁNÍM ZÁKLADNÍCH ČINNOSTÍ STÁTU V OBORU TELEKOMUNIKACÍ BYL POVĚŘEN „ČESKÝ TELEKOMUNIKAČNÍ ÚŘAD“ – ČTÚ. BYL ZŘÍZEN K 1.1.1993 A OD 1.11.1996 JE SOUČÁSTÍ MINISTERSTVA DOPRAVY A SPOJŮ. JEHO ÚKOLEM JE ZAJIŠŤOVAT DODRŽOVÁNÍ ZÁKONA O TELEKOMUNIKACÍCH A PRÁVNÍCH PŘEDPISŮ VYDANÝCH K JEHO PROVÁDĚNÍ. V RÁMCI ČTÚ BYLA OBLAST RADIOKOMUNIKACÍ SVĚŘENA DO PŮSOBNOSTI ODBORU SPRÁVY KMITOČTOVÉHO SPEKTRA (SKS) A ODBORU STÁTNÍ INSPEKCE RADIOKOMUNIKACÍ. ODBOR SPRÁVY KMITOČTOVÉHO SPEKTRA MIMO JINÉ PLÁNUJE ROZDĚLENÍ KMITOČTŮ A VYDÁVÁ POVOLENÍ KE ZŘÍZENÍ A PROVOZOVÁNÍ VYSÍLACÍCH RADIOVÝCH STANIC. ODBOR STÁTNÍ INSPEKCE RADIOKOMUNIKACÍ PROVÁDÍ KONTROLU DODRŽOVÁNÍ POVOLOVACÍCH PODMÍNEK, KONTROLU OBSAZENÍ KMITOČTOVÉHO SPEKTRA A ZJIŠŤOVÁNÍ RUŠÍCÍCH NEBO NEPOVOLENÝCH RÁDIOVÝCH STANIC.

18. 3 kHz – 30 MHz RADIONAVIGAČNÍ SYSTÉMY RADIONAVIGAČNÍ SYSTÉMY LETECKÁ A NÁMOŘNÍ NAVIGACE KOMUNIKACE S PONORKAMI RELACE METEOSLUŽBY KMITOČTOVÉ NORMÁLY A ČASOVÉ SIGNÁLY

19. 3 kHz – 27,5 MHz SLUŽBY TÍSŇOVÉHO CHARAKTERU VOJENSKÉ APLIKACE PŘENOSY ZPRÁV DIPLOMATICKÝCH SLUŽEB ROZHLAS

20. 27,5 MHz – 48 MHz VYUŽÍVÁNO PŘEDEVŠÍM PEVNOU A POHYBLIVOU SLUŽBOU PÁSMO PRO OBČANSKÉ RADIOSTANICE METEO SLUŽBA BEZŠŇŮROVÉ MIKROFONY MONITOROVÁNÍ NEOBSLUHOVANÝCH STANOVIĚŤ OVLÁDÁNÍ MODELŮ A HRAČEK

21. 48 MHz – 66 MHz RADIOLOKAČNÍ MĚŘENÍ SÍLY VĚTRU TELEVIZNÍ VYSÍLÁNÍ NA I.TELEVIZNÍM PÁSMU

22. 66 MHz – 87,5 MHz PEVNÁ A POHYBLIVÁ SLUŽBA LETECKÁ NAVIGACE (75 MHz)

23. 87,5 MHz – 108 MHz RADIO VKV FM

24. 108 MHz – 144 MHz 1. LETECKÉ PÁSMO

25. 144 MHz – 146 MHz AMATÉRSKÁ PÁSMA

26. 146 MHz – 174 MHz PEVNÁ A POHYBLIVÁ SLUŽBA TAKÉ RADIOLOKAČNÍ, ASTRONOMICKÉ A METEOROLOGICKÉ SLUŽBY.

27. 174 MHz – 230 MHz TELEVIZNÍ VYSÍLÁNÍ 3. TELEVIZNÍHO PÁSMA.

28. 230 MHz – 400 MHz KMITOČTOVÝ ÚSEK K DISPOZICI PRO VOJENSKÉ ÚČELY

29. 400 MHz – 470 MHz SYSTÉM ANALOGOVÉHO MOBILNÍHO TELEFONU NMT DRUŽICOVÉ A METEOROLOGICKÉ SLUŽBY A SLUŽBY KOSMICKÉHO VÝZKUMU KMITOČTOVÉ ÚSEKY JSOU ROVNĚŽ VYUŽÍVÁNY POLICIÍ A ARMÁDOU.

30. 470 MHz – 862 MHz TELEVIZNÍ VYSÍLÁNÍ V PÁSMU UHF HORNÍ ČÁST URČENA PRO LETECKOU NAVIGACI VOJENSKÝCH LETADEL A RADIOLOKACI KMITOČTOVÉ PÁSMO VYHRAZENÉ PRO ŠÍŘENÍ ZEMSKÉHO DIGITÁLNÍHO TV VYSÍLÁNÍ

31. 862 MHz – 960 MHz 894 – 913,6/ 939 – 958,6 MHz GSM APLIKACE BEZŠŇŮROVÝCH TLF KOMUNIKACE NA ŽELEZNICI SYSTÉM TETRA

32. 960 MHz – 1215 MHz VOR (108 – 118 MHz) + DME PROSTŘEDKY LETECKÉ NAVIGACE TACAN

33. 1215 MHz – 1452 MHz GPS : 1227,6 MHz (TAKÉ 1575,42 MHz) RADIOLOKAČNÍ SYSTÉMY KOSMICKÝ VÝZKUM

34. 1452 MHz – 1555 MHz SYSTÉMY ZEMSKÉHO DIGITÁLNÍHO ROZHLASU T-DAB, DRUŽICOVÉHO DIGITÁLNÍHO ROZHLASU S-DAB SLUŽBY KOSMICKÉHO PROVOZU (SLEDOVÁNÍ KOSMICKÝCH LODÍ, PŘENOS POVELŮ A TELEMETRICKÝCH ÚDAJŮ)

35. 1555 MHz – 1660 MHz SYSTÉMY LEO SYSTÉM INMARSAT

36. 1,6 GHz – 2,7 GHz SYSTÉM TFTS – TELEFONICKÉ SPOJENÍ ZĚMĚ – LETADLO (LETADLO – ZEMĚ 1800 – 1805 MHz) REPORTÁŽNÍ PŘENOSY TV SIGNÁLU VYUŽÍVÁNO SYSTÉMY MMDS PRO PŘENOSY SIGNÁLU PRO TV KABELOVÉ ROZVODY. NĚKTERÉ DISKRÉTNÍ KMITOČTY JSOU VYUŽÍVÁNY PRO SYSTÉMY IDENTIFIKACE A SLEDOVÁNÍ, NAPŘ. SLEDOVÁNÍ VAGÓNŮ NA ŽELEZNICI APOD. GSM (CCA 1780)

37. 2,7 GHz – 5 GHz RADIOLOKAČNÍ SYSTÉMY DRUŽICE VYUŽÍVAJÍCÍ GEOSTACIONÁRNÍ DRÁHU – INTELSAT, INTERSPUTNIK, ARABSAT) PALUBNÍ VÝŠKOMĚRY

38. 5 GHz – 42 GHz RADIORELEOVÉ A DRUŽICOVÉ SPOJE ARMÁDNÍ I CIVILNÍ VYUŽITÍ DRUŽICOVÝ PŘENOS KOMERČNÍHO TV SIGNÁLU PALUBNÍ NAVIGAČNÍ ZAŘÍZENÍ (DOPPLERŮV NAVIGÁTOR)

42. LITERATURA • HANUS,S. : BEZDRÁTOVÉ A MOBILNÍ KOMUNIKACE • INTERNET : www.wunclub.com

43. OTÁZKY K OPAKOVÁNÍ • PROVEĎTE ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ RADIOVÝCH VLN DLE RADIOKOMUNIKAČNÍHO ŘÁDU. • POPIŠTE JEDNOTLIVÉ VRSTVY ZEMSKÉ ATMOSFÉRY. • VYSVĚTLETE ZPŮSOBY ŠÍŘENÍ ELEKTROMAGNETICKÝCH VLN V JEDNOTLIVÝCH KMITOČTOVÝCH PÁSMECH. • OBSAZENOST KMITOČTOVÉHO SPEKTRA – MEZINÁRODNÍ A NÁRODNÍ STANDARDY • UVEĎTE KONKRÉTNÍ PŘÍKLADY OBSAZENÍ KMITOČTOVÉHO SPEKTRA.