Преимущества более высоких частот полосы пропускания
От Майкла Фарадея и Гульельмо Маркони до Эдвина Армстронга и других, радиотехнологии продолжают совершенствоваться в 21 веке, поскольку потребительские радиоприложения все чаще требуют большей полосы пропускания. Вещательное радио, устройства Wi-Fi и сотовые телефоны — все это радиоустройства. Выбор частоты радиопередачи — это не гонка вверх или вниз, а скорее выбор оптимальной частоты для работы на основе потребностей. По мере увеличения частоты радиоволн они получают больше пропускной способности за счет уменьшения расстояния передачи.
Более высокие частоты имеют большую пропускную способность
Высокочастотные передачи имеют большую пропускную способность, чем низкочастотные передачи, что означает, что высокочастотные передачи могут передавать значительно больше данных между устройствами за меньшее время. Однако большая пропускная способность имеет значение только в том случае, если она вам нужна. Радиопередачи в реальном времени, такие как телевизионные программы вещания или разговоры по беспроводным телефонным звонкам, выигрывают от большей полосы пропускания только до тех пор, пока среда не достигнет максимального качества. Любая полоса пропускания, превышающая требуемую для обеспечения максимального качества, остается неиспользованной. Более высокие частоты лучше всего подходят для компьютерных сетей и мобильных интернет-приложений, целью которых является быстрое перемещение больших объемов данных между устройствами. Устройство Wi-Fi с частотой 5 ГГц может передавать больше данных, чем устройство Wi-Fi с частотой 2,4 ГГц. Кроме того, радиоустройства, такие как передатчики радиочастотной идентификации для мобильного взимания платы за проезд на автомагистралях, выигрывают от высоких частот, поскольку могут одновременно взаимодействовать с сотнями устройств поблизости.
Уйти сейчас и победить толпу
Меньшее количество устройств работает в высокочастотном диапазоне, поэтому чем выше вы поднимаетесь, тем меньше вероятность того, что вы столкнетесь с помехами от других устройств. Высокочастотный диапазон вещания УВЧ менее загружен, чем низкочастотный диапазон УКВ. Помехи нежелательны, потому что устройства, вещающие на одной частоте, могут прерывать друг друга и сбивать с толку принимающее устройство. Устройства с более высокой частотой особенно удобны для густонаселенных городов и крупных промышленных районов.
Компромиссы при высокой пропускной способности
Увеличение частоты не улучшает качество передачи во всех областях:высокочастотные передающие устройства не могут общаться на таком большом расстоянии, как низкочастотные устройства. Маршрутизатор Wi-Fi 2,4 ГГц может обмениваться данными с подключенными устройствами на большем расстоянии, чем может достичь маршрутизатор Wi-Fi 5 ГГц, а устройства, работающие в еще более низкочастотном диапазоне HF, могут обмениваться данными на расстоянии до 1800 миль друг от друга. Высокочастотное вещание менее восприимчиво к помехам от электронных источников, а низкочастотное вещание менее восприимчиво к помехам от физических объектов, таких как стены, которые блокируют связь.
Теле- и радиовещание
Выбор наилучшей частоты важен для таких технологий вещания, как радио и телевидение. Низкие частоты лучше подходят для трансляции низкокачественного контента, такого как разговорное AM-радио, на большие расстояния, тогда как высокие частоты лучше подходят для трансляции цифрового HDTV-вещания на короткие расстояния. AM-радиоволны могут провернуть интересный трюк, называемый ионосферной рефракцией, при котором радиоволны отражаются обратно на Землю, а не уходят в космос. Из-за ионосферной рефракции станции, удаленные друг от друга на тысячи километров, могут мешать друг другу.