低頻（LF,Low 頻率）是指無(wú)線電頻譜根據(jù)頻率范圍劃分的一個(gè)頻帶，低頻（LF）頻率范圍為30kHZ~300kHZ。頻帶為無(wú)線電磁波基于頻率分類(lèi)提供了一個(gè)體系，從本質(zhì)講，頻帶允許我們?cè)谝粋€(gè)對(duì)無(wú)線電通信有用的體系中細(xì)分最常見(jiàn)的電磁波類(lèi)型，這個(gè)分類(lèi)系統(tǒng)被稱(chēng)為無(wú)線電頻譜。無(wú)線電頻譜中，較低頻率無(wú)線電磁波具有較長(zhǎng)的波長(zhǎng)和較低的能量，而較高頻率無(wú)線電磁波具有較短的波長(zhǎng)和較高的能量，低頻無(wú)線電磁波的波長(zhǎng)為10km~1km。
1867年，詹姆斯·麥克斯韋（J.C.Maxwell）預(yù)測(cè)耦合在一起的振蕩磁場(chǎng)和電場(chǎng)可以形成一種通過(guò)空間傳播的波。直到1887年，海因里希·赫茲（Heinrich Hertz）才在實(shí)驗(yàn)室里產(chǎn)生了第一個(gè)無(wú)線電。電磁波和普通聲波之間的一個(gè)主要區(qū)別是，聲波需要空氣或木材等介質(zhì)傳播，但電磁波可以在真空中傳播，此外，所有電磁波都以光速c在真空中傳播。
低頻（LF,Low 頻率）頻帶主要用于歐洲、北非和亞洲地區(qū)的調(diào)幅廣播（AM broadcasting）；在西半球，其主要用途是飛機(jī)信標(biāo)、導(dǎo)航（LORAN）、信息和天氣系統(tǒng)。LF無(wú)線電波呈現(xiàn)低信號(hào)衰減，使其適合長(zhǎng)距離通信。與甚低頻（VLF）類(lèi)似，低頻（LF）也可以用于導(dǎo)航無(wú)線電信標(biāo)。低頻（LF）也可以用于海上船岸通信，以及跨洋空中交通管制。這個(gè)頻段還播放了一些時(shí)間信號(hào)廣播。
定義
低頻（低頻率）或LF是ITU指定為收音機(jī)頻率在30的范圍內(nèi)（RF）千赫（kHz）的-300千赫。它的波長(zhǎng)范圍從十公里到一公里，也被稱(chēng)為公里波段或千米波。
LF無(wú)線電呈現(xiàn)低信號(hào)衰減，使其適合長(zhǎng)距離通信。在歐洲以及北非和亞洲地區(qū)，LF頻譜的一部分被用于AM廣播作為“長(zhǎng)波”頻段。在西半球，其主要用途是飛機(jī)信標(biāo)，導(dǎo)航（LORAN），信息和天氣系統(tǒng)。這個(gè)頻段還播放了一些時(shí)間信號(hào)廣播。
傳播
大氣無(wú)線電噪聲隨著頻率的降低而增加。在低頻段和低頻段，它遠(yuǎn)高于接收器電路中的熱噪底。因此，比波長(zhǎng)小得多的低效天線就足夠接收了
由于波長(zhǎng)較長(zhǎng)，低頻無(wú)線電波可以像山脈一樣繞過(guò)障礙物，沿著地球的輪廓在地平線之外衍射。這種傳播模式稱(chēng)為地波，是LF波段的主要模式。地面波必須垂直極化（電場(chǎng)是垂直的，而磁場(chǎng)是水平的），所以單極天線用于傳輸。信號(hào)強(qiáng)度在地面吸收的距離隨著距離的衰減比在較高的頻率下要低。低頻地波可以從發(fā)射天線接收到2000公里（1,200英里）。
低頻波也可以通過(guò)從電離層反射（實(shí)際機(jī)制是折射之一）偶爾長(zhǎng)距離傳播，盡管這種稱(chēng)為天波或“跳躍”傳播的方法不如在較高頻率那樣常見(jiàn)。反射發(fā)生在電離層E層或F層。天波信號(hào)可以在距離發(fā)射天線超過(guò)300公里（190英里）的距離處被探測(cè)到。
用途
標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)
在歐洲和日本，自從20世紀(jì)80年代后期以來(lái)，許多低成本的消費(fèi)設(shè)備都包含帶LF接收器的無(wú)線電時(shí)鐘。由于這些頻率僅通過(guò)地波傳播，因此時(shí)間信號(hào)的精度不受發(fā)射機(jī)，電離層和無(wú)線電接收機(jī)之間傳播路徑變化的影響。在美國(guó)，這種設(shè)備只有在1997年和1999年WWVB的輸出功率增加之后才能成為大眾市場(chǎng)的可行設(shè)備。
軍事
低于50 kHz的無(wú)線電信號(hào)能夠穿透海洋深度到大約200米，波長(zhǎng)越長(zhǎng)越深。英國(guó)人，德國(guó)人，印度人，俄國(guó)人，瑞典人，美國(guó)人和其他可能的海軍在這些頻率上與潛艇進(jìn)行通信。
此外，英國(guó)皇家海軍攜帶戰(zhàn)略核潛艇根據(jù)會(huì)議常規(guī)據(jù)稱(chēng)是為了監(jiān)控英國(guó)廣播公司廣播4臺(tái)附近的英國(guó)水域198千赫傳輸。有傳言說(shuō)，他們要解決傳輸突然停頓的問(wèn)題，尤其是早間新聞節(jié)目今天，作為英國(guó)受到攻擊的一個(gè)指標(biāo)，之后他們的密封命令才會(huì)生效。
在美國(guó)，地面波應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)（GWEN）在150-175千赫茲之間運(yùn)行，直到1999年被衛(wèi)星通信系統(tǒng)取代。地面波應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)（GWEN）是一個(gè)陸基軍事無(wú)線電通信系統(tǒng)，即使在核攻擊的情況下也能存活并繼續(xù)運(yùn)行。
實(shí)驗(yàn)和業(yè)余
2007年世界無(wú)線電通信大會(huì)（WRC-07）使該頻段成為全球火腿電臺(tái)分配。國(guó)際2.1 kHz的分配，2200米波段（135.7 kHz至137.8千赫），是提供給業(yè)余無(wú)線電運(yùn)營(yíng)商在歐洲幾個(gè)國(guó)家，新西蘭，加拿大和法國(guó)的海外依賴性。
從符拉迪沃斯托克到新西蘭，雙向接觸的世界紀(jì)錄距離超過(guò)1萬(wàn)公里。以及常規(guī)的摩爾斯電碼許多運(yùn)營(yíng)商使用非常慢計(jì)算機(jī)控制的摩爾斯電碼（QRSS）或?qū)Ｓ?a href="/hebeideji/660868114324500401.html">數(shù)字通信模式。
英國(guó)從1996年4月開(kāi)始分配了一個(gè)2.8千赫茲的頻段，從1996年4月開(kāi)始，向英國(guó)的業(yè)余愛(ài)好者申請(qǐng)了一份變更通知，以無(wú)干擾的方式使用該頻段，最大輸出功率為1瓦的ERP。2003年6月30日，經(jīng)過(guò)多次延期，取消了歐洲協(xié)調(diào)的136 kHz頻段。2001年11月21日至22日，美國(guó)的W1TAG以72.401 kHz接收了英國(guó)G3AQC非常緩慢的摩爾斯電碼，在大西洋南端3275英里（5,271公里）處接收到。
在美國(guó)，F(xiàn)CC第15部分規(guī)定允許在160至190 kHz的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行未經(jīng)許可的傳輸。長(zhǎng)波廣播愛(ài)好者將其稱(chēng)為“LowFER”波段，實(shí)驗(yàn)者及其發(fā)射者稱(chēng)為“LowFERs”。在160 kHz和190 kHz之間的頻率范圍也被稱(chēng)為1750米頻帶。要求包括：
這個(gè)樂(lè)隊(duì)的許多實(shí)驗(yàn)者是火腿電臺(tái)操作員。
氣象信息廣播
在SYNOP代碼上傳輸RTTY海洋氣象信息的常規(guī)服務(wù)是德國(guó)氣象局（Deutscher Wetterdienst或DWD）DWD使用標(biāo)準(zhǔn)的ITA-2字母表，工作在147.3 kHz的DDH47，傳輸速度為50波特，F(xiàn)SK調(diào)制，頻率為85赫茲。
所述LORAN-C無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)上操作100千赫。在沒(méi)有長(zhǎng)波廣播服務(wù)的世界部分地區(qū)，用于航空導(dǎo)航的無(wú)方向信標(biāo)在190-300 kHz（甚至超過(guò)MW波段）運(yùn)行。在歐洲，亞洲和非洲，金磚國(guó)家新開(kāi)發(fā)銀行分配從283.5 kHz開(kāi)始。
過(guò)去，Decca導(dǎo)航系統(tǒng)在70 kHz和129 kHz之間運(yùn)行。最后的Decca連鎖店于2000年關(guān)閉。
差分GPS遙測(cè)發(fā)射機(jī)在283.5和325 kHz之間工作。
商用的“Datatrak”無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)按照國(guó)家不同的頻率工作，頻率在120到148 kHz之間。
電臺(tái)廣播
AM廣播在歐洲和亞洲部分地區(qū)的148.5和283.5 kHz頻率之間的長(zhǎng)波頻段被授權(quán)使用。
其他應(yīng)用程序
一些射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽利用LF。這些標(biāo)簽通常被稱(chēng)為L(zhǎng)FID's或LowFID's（低頻率識(shí)別Low Frequency Identification）。LF RFID標(biāo)簽是近場(chǎng)設(shè)備。
天線
由于在這個(gè)頻帶中使用的地面波需要垂直極化，因此垂直天線用于傳輸，通常是桅桿散熱器，或者與地面絕緣并且在底部饋電，或者偶爾通過(guò)拉線饋電。天線高度是一個(gè)問(wèn)題時(shí)，使用T型天線和倒L型天線。幾乎所有的LF天線都是短路的，短于輻射波長(zhǎng)的四分之一，所以它們的低輻射電阻使得它們效率低，需要非常低的電阻接地和導(dǎo)體來(lái)避免耗散發(fā)射機(jī)功率。這些電短天線需要加載高電感線圈帶來(lái)共鳴。傘形天線和L型和T型天線等許多類(lèi)型的天線都采用電容頂部加載（“頂帽”），其形式為在垂直散熱器頂部連接的水平導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)。的電容提高了天線的效率，而不增加它的高度或它的支撐結(jié)構(gòu)。
天線的高度根據(jù)使用情況而不同。對(duì)于一些無(wú)方向性信標(biāo)（NDB），高度可以低至10米，而對(duì)于更強(qiáng)大的導(dǎo)航發(fā)射機(jī)（如DECCA），則使用高度約為100米的桅桿。T型天線的高度在50到200米之間，桅桿天線通常高于150米。
LORAN-C的天線桿高度對(duì)于輻射功率低于500千瓦的發(fā)射機(jī)來(lái)說(shuō)大約為190米，而對(duì)于大于1000千瓦的發(fā)射機(jī)則大約為400米。LORAN-C天線的主要類(lèi)型與地絕緣。
LF（長(zhǎng)波）廣播電臺(tái)使用高度超過(guò)150米的天線桿或T型天線。桅桿天線可以是地面饋電絕緣桅桿或上饋接地桅桿。籠式天線也可以在接地天線上使用。
對(duì)于廣播電臺(tái)，通常需要定向天線。它們由多個(gè)桅桿組成，這些桅桿通常具有相同的高度。一些長(zhǎng)波天線由多個(gè)天線排列成圓形，中心有天線或不具有天線。這樣的天線將發(fā)射的功率集中到地面，并給出大的無(wú)衰減接收區(qū)域。這種類(lèi)型的天線很少使用，因?yàn)樗鼈兎浅０嘿F并且需要很大的空間，并且因?yàn)樵?a href="/hebeideji/4019443209957528705.html">長(zhǎng)波上發(fā)生的衰落比在中波范圍中更少發(fā)生。瑞典的Orlunda發(fā)射機(jī)使用了這種天線。
為了接收，使用長(zhǎng)導(dǎo)線天線，或者由于其小尺寸而更多地使用鐵氧體環(huán)形天線。火腿電臺(tái)操作員已經(jīng)使用短鞭狀有源天線實(shí)現(xiàn)了良好的低頻接收。
用于高功率發(fā)射機(jī)的LF發(fā)射天線需要大量的空間，并且由于擔(dān)心與人類(lèi)接觸無(wú)線電相關(guān)的可能的健康危害，在歐洲和美國(guó)引起爭(zhēng)議。
參考資料 >
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Frequency Bands.Electronics Reference.2024-03-24
Radio waves and the EM spectrum.CIRCUIT DESIGN, INC..2024-03-24
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