موج فرابالا (Ultra High Frequency - UHF)، در فیزیک (Physics)

انواع امواج (Wave)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :

موج فرابالا (Ultra High Frequency - UHF) :

موج فرابالا (UHF) به امواج رادیویی با فرکانس 300 مگاهرتز تا 3 گیگاهرتز گفته می شود که طول موج آنها بین 10 سانتی متر تا 1 متر است. این باند فرکانسی کاربردهای بسیار گسترده ای در فناوری های مدرن دارد. از جمله مهم ترین کاربردهای آن می توان به تلویزیون دیجیتال (UHF channels)، تلفن های همراه (GSM، 3G، 4G)، شبکه های وای فای (2.4 GHz و 5 GHz)، بلوتوث، جی پی اس، و ارتباطات ماهواره ای اشاره کرد. امواج UHF نیز مانند VHF عمدتا به صورت خط دید مستقیم منتشر می شوند، اما به دلیل طول موج کوتاه تر، قابلیت نفوذ و پراش کمتری دارند و بیشتر تحت تأثیر موانع (به ویژه ساختمان ها و درختان) قرار می گیرند.

ویژگی های انتشار: امواج UHF عمدتا به صورت خط دید مستقیم منتشر می شوند. آنها به شدت توسط موانع (به ویژه اجسام فلزی و مرطوب) جذب یا مسدود می شوند. پراش (خمش) آنها از لبه موانع بسیار محدود است. بنابراین، استقرار آنتن ها در نقاط مرتفع و با دید باز اهمیت زیادی دارد. انعکاس از سطوح (مانند ساختمان ها و زمین) در این باند بسیار رایج است و باعث ایجاد پدیده چندمسیری (Multipath) می شود که می تواند هم مفید (افزایش پوشش) و هم مضر (ایجاد نویز و تداخل) باشد. به دلیل طول موج کوتاه، آنتن های UHF کوچکتر و جمع وجورتر از آنتن های VHF هستند.

تلویزیون دیجیتال: پس از خاموش شدن تلویزیون آنالوگ، کانال های تلویزیون دیجیتال در بسیاری از کشورها به باند UHF (معمولا 470 تا 862 MHz) منتقل شدند. این باند پهنای باند بیشتری برای کانال های HD فراهم می کند و کیفیت تصویر بهتری دارد.

تلفن های همراه: شبکه های تلفن همراه از باندهای مختلف UHF استفاده می کنند. نسل های مختلف (2G، 3G، 4G، 5G) از باندهای فرکانسی مختلفی در محدوده 700 MHz تا 3.5 GHz (و بالاتر) بهره می برند. فرکانس های پایین تر UHF (مانند 700-900 MHz) پوشش وسیع تری دارند و برای مناطق روستایی مناسب ترند. فرکانس های بالاتر (مانند 1800 MHz، 2100 MHz، 2600 MHz) ظرفیت بیشتری دارند (پهنای باند بیشتر) و برای مناطق شهری پرترافیک مناسب ترند.

شبکه های بی سیم محلی (WLAN): باندهای 2.4 GHz (2400-2483 MHz) و 5 GHz (5150-5825 MHz) برای شبکه های وای فای (Wi-Fi) اختصاص داده شده اند. باند 2.4 GHz برد بیشتری دارد و از دیوارها بهتر عبور می کند، اما شلوغ‌تر است (توسط مایکروویو، بلوتوث، و دستگاه های دیگر استفاده می شود). باند 5 GHz شلوغی کمتر و سرعت بالاتری دارد، اما برد کوتاه تری دارد و نفوذ آن در موانع کمتر است.

ارتباطات کوتاه برد: بلوتوث (2400-2483 MHz)، Zigbee، و بسیاری از دستگاه های اینترنت اشیا (IoT) از باندهای UHF (به ویژه 2.4 GHz و زیرگیگاهرتز) برای ارتباطات کوتاه برد استفاده می کنند. GPS نیز در باندهای L1 (1575 MHz) و L2 (1227 MHz) کار می کند.

ارتباطات ماهواره ای: باندهای UHF (مانند باند L و باند S) برای ارتباطات ماهواره ای (تلفن ماهواره ای، اینترنت ماهواره ای) و همچنین برای ارتباط با فضاپیماها استفاده می شوند.

رادار: برخی رادارها (مانند رادارهای جستجوی سطحی و رادارهای هواشناسی) در باند UHF کار می کنند.