Pásmo vysílání FM - FM broadcast band

Grafické znázornění přídělů FM vysílání.

Vysílání FM pásmo je řada rádiových frekvencí používaných pro FM vysílání pomocí rádiových stanic . Rozsah použitých frekvencí se v různých částech světa liší. V Evropě a Africe (definováno jako region 1 Mezinárodní telekomunikační unie (ITU) 1) a v Austrálii a na Novém Zélandu se rozprostírá od 87,5 do 108 megahertzů (MHz) - také známých jako pásmo VKV II - zatímco v Americe (region ITU 2) pohybuje se od 88 do 108 MHz. Pásmo FM v Japonsku využívá 76 až 95 MHz a v Brazílii 76 až 108 MHz. Mezinárodní rozhlasové a televizní organizace (OIRT) kapela východní Evropě je od 65,9 až 74,0 MHz, i když tyto země nyní používají především na 87,5 až 108 MHz pásmo, jako je tomu v případě Ruska . Některé další země již ukončily pásmo OIRT a změnily se na pásmo 87,5 až 108 MHz.

Rádio s frekvenční modulací vzniklo ve Spojených státech během 30. let; systém vyvinul americký elektrotechnik Edwin Howard Armstrong . FM vysílání se ale rozšířilo, a to i v Severní Americe , až v 60. letech minulého století.

Frekvenčně modulované rádiové vlny lze generovat na jakékoli frekvenci. Všechna pásma uvedená v tomto článku jsou v pásmu velmi vysokých frekvencí (VHF), které sahá od 30 do 300 MHz.

CCIR pásmový plán

Středové frekvence

Zatímco všechny země používají střední frekvence kanálu FM končící na 0,1, 0,3, 0,5, 0,7 a 0,9 MHz, některé země také používají střední frekvence končící na 0,0, 0,2, 0,4, 0,6 a 0,8 MHz. Několik dalších také používá 0,05, 0,15, 0,25, 0,35, 0,45, 0,55, 0,65, 0,75, 0,85 a 0,95 MHz.

ITU konference v Ženevě , Švýcarsko , 7. prosince 1984, rozhodl se přerušit užívání 50 odstupů kHz kanálů v celé Evropě .

  • Většina zemí od této konference ITU v roce 1984 používala pro vysílání v pásmu FM 100 kHz nebo 200 kHz.
  • Některá digitálně naladěná FM rádia nejsou schopna ladit v krocích po 50 kHz nebo dokonce 100 kHz. Při cestování do zahraničí nebo importu přijímačů proto nemusí být stanice, které vysílají na určitých frekvencích s takovými přírůstky, zřetelně slyšet. Tento problém neovlivní příjem analogově naladěného rádia.
  • Několik zemí, jako je Itálie , která mají silně přetížená pásma FM, stále umožňuje stanici na libovolném násobku 50 kHz, kdekoli je možné ji vtěsnat.
  • Rozestupy kanálů 50 kHz pomáhají předcházet rušení dvoukanálových kanálů a využívají výhody efektu zachycení FM a selektivity přijímače .

Plánování pásma ITU Region 2 a číslování kanálů

Původní přidělování kmitočtů v Severní Americe používané Edwinem Armstrongem používalo kmitočtové pásmo od 42 do 50 MHz, ale toto přidělení bylo od roku 1945 změněno na vyšší pásmo. V Kanadě , USA , Mexiku , na Bahamách atd. je 101 FM kanálů očíslovaných od 200 (střední frekvence 87,9 MHz) do 300 (střední frekvence 107,9 MHz), ačkoli tato čísla se jen zřídka používají mimo oblasti radiotechniky a státní správy.

Střední frekvence kanálů FM jsou rozmístěny v krocích po 200 kHz. Kmitočet 87,9 MHz, který je technicky součástí televizního kanálu 6 (82 až 88 MHz), používají pouze dvě stanice FM třídy D ve Spojených státech. Přenosné tunery rádia často ladí až na 87,5 MHz, takže stejná rádia lze vyrábět a prodávat po celém světě. Automobily mají obvykle rádia FM, která mohou ladit až na 87,7 MHz, takže lze přijímat zvuk televizního kanálu 6 na 87,75 MHz (± 10 kHz), například v Birminghamu, Alabamě a Denveru , Colorado . S příchodem digitální televize ve Spojených státech bude tato schopnost brzy irelevantní, když FCC požaduje, aby zbývající analogové stanice LPTV byly do září 2015 vypnuty nebo převedeny na digitální vysílání- ​​ale analogové televizní stanice stále existují jen řídce- osídlené oblasti severní Kanady. Existují také analogové televizní stanice na jiných kontinentech a na desítkách různých ostrovů.

Ve Spojených státech tvoří vyhrazené pásmo 21 kanálů se středními frekvencemi 87,9–91,9 MHz (kanály 200 až 220) , výhradně pro nekomerční vzdělávací ( NCE ) stanice. Ostatní kanály (92,1 MHz až 107,9 MHz (kanály 221–300) mohou využívat komerční i nekomerční stanice. (Všimněte si, že v Kanadě a v Mexiku tato rezervace neplatí; Mexiko zavedlo rezervaci 106,1–107,9 MHz pro komunitní a domorodé stanice v roce 2014, ačkoli desítky stanic jsou zastaralé kvůli nedostatku místa k jejich přemístění.)

Americká federální komunikační komise (FCC) původně navrhla plán pásma, ve kterém by byly rozhlasové stanice FM přiřazeny v intervalech čtyř kanálů (oddělení 800 kHz) pro jakoukoli geografickou oblast. V jedné oblasti tedy mohou být stanice na 88,1, 88,9, 89,7 atd., Zatímco v sousední oblasti mohou být stanice na 88,3, 89,1, 89,9, 90,7 atd. Některé frekvence byly určeny pouze pro třídu A (viz FM vysílání ), který měl limit tří kilowattů z efektivního vyzářeného výkonu (ERP) a antény výšky limitu pro středu záření 300 stop (91,4 m) výšce nad terénem průměru ( hAAT ). Tyto frekvence byly 92,1, 92,7, 93,5, 94,3, 95,3, 95,9, 96,7, 97,7, 98,3, 99,3, 100,1, 100,9, 101,7, 102,3, 103,1, 103,9, 104,9, 105,5, 106,3 a 107,1. Na jiných frekvencích by stanice mohla být třída B (50 kW, 500 stop) nebo třída C (100 kW, 2000 stop), podle toho, ve které zóně se nacházela.

Na konci 80. let přešel FCC na pásmový plán založený na tabulce dělení vzdáleností pomocí aktuálně provozovaných stanic a rozdělil tabulku tříd na vytvoření dalších tříd a změnu výškových limitů antény na metry. Výkon třídy A byl zdvojnásoben na šest kilowattů a výše uvedená omezení frekvence byla odstraněna. Ke konci roku 2004 lze stanici „vtěsnat“ kamkoli, pokud umístění a třída odpovídají pravidlům v separační tabulce FCC. Pravidla pro mezery mezi druhým sousedním kanálem neplatí pro stanice s licencí před rokem 1964.

V roce 2017 položila Brazílie základy k rekultivaci kanálů 5 a 6 (76,1–87,5 MHz) pro použití zvukového vysílání a požadovala, aby nové rozhlasové přijímače dokázaly naladit nové rozšířené pásmo ( portugalsky : faixa estendida , zkráceně eFM). Prvními stanicemi s rozšířeným pásmem, které začaly vysílat 7. května 2021, bylo pět vysílačů veřejnoprávního média Brazil Communication Company .

Odchylka a pásmová propust

Obvykle je každý kanál široký 200  kHz (0,2 MHz) a může přenášet zvukové a nosné frekvence až 100 kHz. Odchylka je obvykle omezena na 150 kHz celkem (± 75 kHz), aby se zabránilo rušení sousedního kanálu v pásmu. Stanice v USA mohou přesáhnout tento limit až o 10%, pokud používají nesteroidní pomocné nosné , čímž se celková modulace zvýší o 0,5% na každé 1% používané pomocnými nosnými.

OIRT bandplan

OIRT Vysílací pásmo VKV zahrnuje 65,9 až 74 MHz. To bylo používáno v Sovětském svazu a ve většině ostatních členských zemí Varšavské smlouvy Mezinárodní rozhlasové a televizní organizace ve východní Evropě (OIRT), s výjimkou východního Německa , které vždy používalo vysílání 87,5 až 100 (později 104) MHz pásmo - v souladu se západní Evropou.

Spodní část pásmu VHF se chová trochu jako krátkovlnné rádio v tom, že má delší dosah než horní části pásmu VHF. Bylo to ideální pro dosažení rozsáhlých a vzdálených oblastí, kde by jinak chyběl příjem rádia FM. Svým způsobem FM vyhovovalo tomuto pásmu, protože efekt zachycení FM mohl zmírnit rušení z nebeských vln .

Přechod na pásmo 87,5 až 108 MHz byl zahájen již v 80. letech v některých východoevropských zemích. Po rozpadu komunistických vlád byl tento přechod pozoruhodně urychlen, protože byly zřízeny soukromé stanice. To bylo také podnětem nedostatku vybavení pro pásmo OIRT a modernizace stávajících přenosových sítí.

Mnoho zemí zcela přestalo vysílat v pásmu OIRT FM, přestože používání pokračuje v jiných, hlavně bývalých republikách SSSR. Budoucnost vysílání v pásmu OIRT FM je omezená, kvůli nedostatku nových spotřebitelských přijímačů pro toto pásmo mimo Rusko.

Země, které stále používají pásmo OIRT, jsou Rusko (včetně Kaliningradu ), Bělorusko , Moldavsko , Ukrajina , Litva a Turkmenistán .

V Československu bylo rozhodnutí používat pásmo 87,5 až 108 MHz místo pásma 65,9 až 74 MHz začátkem osmdesátých let. Byl vytvořen frekvenční plán, který byl mezinárodně koordinován na Regionální správní konferenci pro FM zvukové vysílání v pásmu VKV v Ženevě, 1984. Přidělené frekvence jsou stále platné a používají se v České republice a na Slovensku . První vysílač byl uveden do provozu na 102,5 MHz poblíž Prahy v listopadu 1984. O tři roky později bylo po celé zemi v provozu jedenáct vysílačů, včetně tří v pražské čtvrti Žižkov. V roce 1988 byl plán zřídit nakonec 270 vysílačů na 45 místech. Přechod byl dokončen v roce 1993.

Maďarsko v roce 2007 zavřelo zbývající vysílací vysílače a třicet dní v červenci téhož roku obdrželo několik maďarských amatérských rozhlasových operátorů dočasné experimentální povolení provádět experimenty šíření a rušení v pásmu 70–70,5 MHz.

V Bělorusku jsou na OIRT stále aktivní pouze vládní veřejné rozhlasové stanice. Všechny stanice na OIRT v Bělorusku jsou zrcadlem normálního vysílání FM. Hlavním účelem těchto stanic je kompatibilita se starším zařízením.

V roce 2014 Rusko začalo nahrazovat pásmový vysílač OIRT vysílačem FM s pásmem CCIR („západní“). Hlavním důvodem změny na CCIR FM je oslovit více posluchačů.

Na rozdíl od západní praxe jsou frekvence OIRT FM založeny spíše na násobcích 30 kHz než 50, 100 nebo 200 kHz. Důvodem může být snížení rušení v rámci společného kanálu způsobeného šířením sporadického E a jinými atmosférickými efekty, které se na těchto frekvencích vyskytují častěji. Efekty zkreslení více cest jsou však méně otravné než v pásmu CCIR.

Stereo je obecně dosaženo odesláním stereofonního rozdílového signálu pomocí procesu nazývaného polární modulace . Polární modulace využívá redukovanou nosnou na 31,25 kHz se zvukem v obou postranních pásmech. To dává následující strukturu signálu: L + R -> 31,25 kHz redukovaná pomocná nosná L -R.

4 m pásmo (70 - 70,5 MHz) amatérské rádio přidělování používají v mnoha evropských zemích je zcela v pásmu FM OIRT. Operátoři v tomto pásmu a pásmu 6 metrů (50–54 MHz) využívají přítomnost vysílacích stanic jako znamení, že dochází k „otevírání“ do východní Evropy nebo Ruska. To může být smíšené požehnání, protože amatérská alokace 4 metry je pouze 0,5 MHz nebo méně a jedna vysílací stanice způsobuje značné rušení velké části pásma.

V systému D televizních kanálů R4 a R5 leží zcela nebo zčásti v MHz FM audio vysílání pásmu 87,5-108. Země, které stále používají systém D, proto musí zvážit reorganizaci televizního vysílání, aby toto pásmo plně využily pro zvukové vysílání.

Japonský plán pásma

Pásmo FM v Japonsku je 76–95 MHz (dříve 76–90). Sekce 90–108 MHz byla použita pro analogové VKV televizní kanály 1, 2 a 3 (každý televizní kanál NTSC má šířku 6 MHz). Úzkost japonského pásma (19 MHz ve srovnání s mírně více než 20 MHz pro pásmo CCIR) omezuje počet stanic FM, které lze umístit na číselník, což má za následek, že mnoho komerčních rozhlasových stanic je nuceno používat AM .

Mnoho japonských rádií je schopno přijímat jak japonské pásmo FM, tak pásmo CCIR FM, takže stejný model lze prodávat v Japonsku nebo exportovat. Rádio může pokrývat 76 až 108 MHz, frekvenční pokrytí může být zvoleno uživatelem nebo během montáže může být rádio nastaveno na provoz v jednom pásmu pomocí speciálně umístěné diody nebo jiné vnitřní součásti.

Konvenční analogově laděná rádia (číselník a ukazatel) byla dříve označena „TV Sound“ v sekci 76–88. Pokud by se tato rádia prodávala například v USA, část 76–88 by byla označena jako TV zvuk pro kanály VHF 5 a 6 (jako dva 6kanálové televizní kanály NTSC), přičemž pásmo sekcí 88–108 jako normální FM . Kompatibilita „TV zvuku“ s konvenčním FM rádiem skončila přechodem USA na digitální televizi v roce 2009, s výjimkou omezeného počtu nízkoenergetických stanic na kanálu 6, které stále používají analogové; tyto nízkoenergetické stanice přejdou v roce 2021 na digitální.

Autobazary dovážené z Japonska obsahují rádio určené pro japonské pásmo FM a dovozci často montují „převaděč“, který převádí pásmo 87,5 až 107,9 MHz směrem dolů na frekvence, které rádio může přijímat. Kromě zobrazení nesprávné frekvence existují ještě dvě další nevýhody, které mohou mít za následek nežádoucí výkon; převodník nemůže plně převést běžné mezinárodní pásmo FM (až 20,5 MHz široké) na pouze 14 MHz široké japonské pásmo (pokud převodník neobsahuje dva uživatelsky přepínatelné režimy převodu dolů) a automobilová anténa může provádět špatně ve vyšším pásmu FM. Někteří převaděči jednoduše převádějí pásmo FM o 12 MHz dolů, což vede k logickým frekvencím (např. 78,9 pro 90,9, 82,3 pro 94,3 atd.), Ale ponechávajíce pásmo 102–108 MHz. Také RDS není používán v Japonsku, zatímco většina moderních autorádií jsou k dispozici v Evropě má tento systém. Převodník také nemusí umožňovat průchod pásma MW , které se používá pro vysílání AM. Lepším řešením je vyměnit rádio a anténu za antény určené pro zemi, kde bude vůz používán.

Austrálie měla podobnou situaci s australskými televizními kanály 3, 4 a 5, které jsou mezi 88 a 108 MHz, a měla v úmyslu následovat Japonsko, ale nakonec se rozhodla pro západní pásmo kvůli vysílačům CCIR, které vstoupily do země. V Austrálii bylo prodáno několik rádií pro 76 až 90 MHz.

Historický americký pásový plán

Ve třicátých letech bylo zahájeno vyšetřování zřízení rozhlasových stanic vysílajících na přiřazení „velmi vysoké frekvence“ (VHF) nad 30 MHz. V říjnu 1937 Federální komunikační komise (FCC) oznámila nové přidělování frekvencí, které zahrnovalo pásmo experimentálních a vzdělávacích stanic „ Apex “, které sestávaly ze 75 kanálů v rozsahu od 41,02 do 43,98 MHz. Stejně jako stávající pásmo AM i tyto stanice používaly amplitudovou modulaci, avšak odstup 40 kHz mezi sousedními frekvencemi byl čtyřikrát větší než odstup 10 kHz ve standardním pásmu vysílání AM, což omezilo rušení sousedních frekvencí a poskytovalo větší šířku pásma pro věrné programování.

Také během třicátých lét Edwin Howard Armstrong vyvinul konkurenční přenosovou technologii, „širokopásmovou frekvenční modulaci“, která byla propagována jako nadřazená AM přenosům, zejména kvůli její vysoké věrnosti a téměř imunitě vůči statickému rušení. V květnu 1940, převážně v důsledku Armstrongova úsilí, se FCC rozhodla eliminovat pásmo Apex a schválila komerční pásmo FM účinné od 1. ledna 1941, fungující na 40 kanálech v rozmezí 42–50 MHz, přičemž prvních pět kanálů bylo vyhrazeno pro vzdělávací stanice. O nové pásmo FM byl ze strany majitelů stanic značný zájem, avšak stavební omezení, která vstoupila v platnost během druhé světové války, omezila růst nové služby.

Po skončení války se FCC přesunula ke standardizaci přidělování frekvencí. Jednou z oblastí zájmu byly účinky troposférického a sporadického šíření E , které občas odrážely signály stanic na velké vzdálenosti a způsobovaly vzájemné interference. Obzvláště kontroverzní návrh, v jehož čele stála Radio Corporation of America (RCA), v jehož čele stál David Sarnoff , byl ten, že pásmo FM bylo třeba přesunout na vyšší frekvence, aby se tomuto potenciálnímu problému zabránilo. Armstrong tvrdil, že toto přeřazení mělo skrytý cíl narušit vývoj rádia FM, nicméně návrh RCA zvítězil a 27. června 1945 FCC oznámila přeřazení pásma FM na 90 kanálů z 88–106 MHz, který byl brzy rozšířen na 100 kanály od 88–108 MHz, přičemž prvních 20 kanálů je vyhrazeno pro vzdělávací stanice. Následovalo období umožnění vysílání stávajícím stanicím FM na původních „nízkých“ i nových „vysokých“ pásmech FM, které skončily o půlnoci 8. ledna 1949, kdy musely skončit všechny nízkopásmové přenosy.

V roce 1978 byla přidělena jedna další frekvence vyhrazená pro vzdělávací stanice, 87,9 MHz. V březnu 2008 FCC požádal veřejnost o vyjádření k přepnutí šířky pásma aktuálně obsazené analogovými televizními kanály 5 a 6 (76–88 MHz) na rozšíření pásma vysílání FM, když měl být v únoru 2009 dokončen přechod digitální televize (v konečném důsledku zpožděn) do června 2009). Toto navrhované přidělení by účinně přiřadilo frekvence odpovídající stávající japonské rozhlasové službě FM (která začíná na 76 MHz) pro použití jako rozšíření stávajícího severoamerického vysílacího pásma FM.

Vypnutí rádia FM

S vynálezem rádia DAB+ některé země naplánovaly a zahájily vypnutí rádia FM . Norsko , v lednu 2018, bylo první zemí, která v důsledku toho ukončila FM.

Viz také

Reference