Ein Frequenzband bezeichnet Frequenzbereiche, also Teilbereiche des elektromagnetischen Spektrums der zur technischen Kommunikation verwendeten elektromagnetischen Wellen.
Aufteilungen nach Frequenz, Wellenlänge oder Nutzung sind üblich. International sind verschiedene Bezeichnungen der Frequenzbänder in Gebrauch, deren Grenzen oft willkürlich nach dem aktuellen Erkenntnisstand in der Hochfrequenzphysik festgelegt wurden. In einer neuen Standardisierung durch die IEEE521-2002 – IEEE Standard Letter Designations for Radar-Frequency Bands. IEEE, 8. Januar 2003 (englisch), . werden die Frequenzbänder systematisch gemäß den unterschiedlichen Eigenschaften der Frequenzen mit folglich logarithmisch ansteigender Bandgröße eingeteilt. Teilweise werden aber in der Literatur noch traditionelle Frequenzbandbezeichnungen benutzt, die in den nachfolgenden Tabellen spezifiziert sind.
Radiofrequenzen
Übersicht
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+ Frequenzbänder nach Wellenlänge engl.Abk. englischeBezeichnung dt.Abk. deutscheBezeichnung Frequenz-bereich Wellenlänge technische Verwendung ELF Extremely Low Frequency NF Niederfrequenz 3–30 Hz 100–10 Mm Schumann-Resonanz SLF Super Low Frequency NF Niederfrequenz 30–300 Hz 10–1 Mm Stromnetz, (ehemals) U-Boot-Kommunikation bis 300 m Tiefe ULF Ultra Low Frequency NF Niederfrequenz 0,3–3 kHz 1000–100 km VLF Very Low Frequency SLW Niederfrequenz, Längstwellen, Myriameterwellen 3–30 kHz 100–10 km U-Boot-Kommunikation bis 30 m Tiefe, Pulsuhren LF Low Frequency LW Langwellen, Kilometerwellen 30–300 kHz 10–1 km Langwellenrundfunk, Zeitzeichensender/Funkuhren, terrestrische Navigation, Amateurfunkdienst MF Medium Frequency MW Mittelwellen, Hektometerwellen 0,3–3 MHz 1000–100 m Mittelwellenrundfunk, teilweise Kurzwellenrundfunk, teilweise Grenzwelle, militärischer Flugfunk (teilweise), Lawinenverschüttetensuchgeräte, Amateurfunkdienst HF High Frequency KW Kurzwellen, Dekameterwellen 3–30 MHz 100–10 m teilweise Kurzwellenrundfunk, teilweise Grenzwelle, Amateurfunkdienst, RFID VHF Very High Frequency UKW Ultrakurzwellen, Meterwellen 30–300 MHz 10–1 m Fernsehen, Funknavigation, Flugfunk, UKW-Rundfunk, DAB+, DVB-C, Radar, BOS-Funk, Amateurfunkdienst, Seefunk, AIS UHF Ultra High Frequency µW UHF-Frequenzband, Dezimeterwellen 0,3–3 GHz 10–1 dm Fernsehen, Mikrowellenherd, WLAN, Bluetooth, DVB-T, DVB-T2, DVB-C, DAB+, LoRa, LTE SHF Super High Frequency cmW Zentimeterwellen 3–30 GHz 10–1 cm Radar, Richtfunk, Satellitenrundfunk, WLAN, RTLS, Short Range Devices, Amateurfunkdienst, Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (EPR) EHF Extremely High Frequency mmW Millimeterwellen 30–300 GHz 10–1 mm Radar, Richtfunk, Amateurfunkdienst, Wireless Gigabit THF Tremendously High Frequency 300 GHz–3 THz 1–0,1 mm Grenze des gemäß „Frequenzbereichszuweisungsplan“ der Internationalen Fernmeldeunion (VO FunkRadio Regulations, Edition of 2012) regulierten Spektrums. IR Infrarotstrahlung 0,3–385 THz 1000–0,78 µm Temperaturmessung, Amateurfunkdienst FIR Far Infrared FIR Fernes Infrarot / Terahertzstrahlung 0,3–20 THz 1000–15 µm Sicherheitstechnik, Materialprüfung LWIR/TIR Long Wavelength Infrared/Thermal Infrared langwelliges Infrarot/thermisches Infrarot 20–37,5 THz 15–8 µm MWIR Mid Wavelength Infrared 37,5–100 THz 8–3 µm SWIR Short Wavelength Infrared Kurzwelliges Infrarot 100–214 THz 3–1,4 µm NIR Near Infrared Nahes Infrarot 100–385 THz 3,0–0,78 µm Lichtschranken, Fernbedienungen, Lichtwellenleiter, IrDA VIS Visible Light sichtbares Licht 385–750 THz 780–400 nm Beleuchtung, Lichtwellenleiter
Bemerkungen: Elektrische Leitungen, die mit niederfrequenten technischen Wechselströmen beschickt werden, sind auf Grund ihrer im Vergleich zur Wellenlänge (mehrere 1000 km!) geringen Länge sehr schlechte Strahler. Allerdings gelingt durch hohe Windungszahlen und sehr massive magnetische Kopplung (Weicheisen- oder Ferrit-Kern) gute Energieübertragung im Transformator. Der Übergang von Hertzschen Wellen (Wellenlängen zwischen 10 km und 1 cm) zur Infrarotstrahlung wird u. a. von der Art der Detektion geprägt. Hertzsche Wellen werden durch Antennen detektiert, die eine Hochfrequenz liefern. Infrarot (und höhere Frequenzen) werden durch ihre Wärmewirkung bzw. durch Ionisierung von Molekülen und Atomen detektiert.
Physikalische Implikationen
Die Auswahl eines Frequenzbands hat nicht nur Bedeutung für die erforderliche technische Ausrüstung, sie wirkt sich auch auf die Ausbreitungsbedingungen der darin übertragenen Signale aus. Im funktechnisch genutzten Spektrum kann man grob folgende Teile (mit fließenden Übergängen) unterscheiden: Niedrige Frequenzen haben eine große Reichweite durch Bodenwellen-Ausbreitung. Kurzwellen eignen sich wegen der Reflexion ihrer Raumwelle an Schichten der Ionosphäre für sehr große Reichweiten, eine KW-Funkstelle kann im Optimalfall Verbindung mit allen Kontinenten herstellen. Dafür sind hier die Bedingungen sehr wechselhaft, abhängig vom Funkwetter und je nach Frequenzband verschieden. Höhere Frequenzen (mit Übergang im Meterwellenbereich) verhalten sich quasioptisch, also ähnlich wie sichtbares Licht. Sie haben somit eine deutlich kleinere Reichweite (idealtypisch bis zum Radiohorizont), dafür treten kaum Feldstärkeschwankungen auf. Bei sehr hohen Frequenzen (Millimeterwellen und kürzer) wird die Ausbreitung außerdem durch Bestandteile der Luft beeinträchtigt.
Rundfunk
Für die Rundfunkfrequenzbereiche oberhalb von 30 MHz werden üblicherweise Kurzbezeichnungen verwendet. Diese Rundfunkbänder werden mit römischen Zahlen von I bis V bezeichnet. Die Bandgrenzen sind in verschiedenen Quellen und internationalen Abkommen definiert. Historisch bedingt weichen diese Frequenzangaben zum Teil voneinander ab. Ob der jeweilige Frequenzbereich für den Rundfunk überhaupt nutzbar ist und auch tatsächlich genutzt wird, ist wiederum von Land zu Land unterschiedlich.
Terrestrische Rundfunkbänder und ihre Bezeichnungen bei der ITU und CEPT
+ Terrestrische Rundfunkbänder (Frequenzangaben in MHz)Band IBand IIBand IIIBand IVBand V1,5-GHz-Band(„L-Band“)Quelle41–6887,5–100162–230470–582582–960 –ST61ITU: final acts of the European Broadcasting Conference in the VHF and UHF bands Stockholm, 1961 Fußnote zu Annex 147–6887,5–108174–240 – –1452–1492WI95revMA02CEPT: FINAL ACTS of the CEPT T-DAB Planning Meeting (3) Maastricht, 2002 Fußnote zu Annex 2 Chapter 2.2.3 – – – – –1452–1479,5MA02CEPT: FINAL ACTS of the CEPT T-DAB Planning Meeting (4) Maastricht, 2002 – –174–230470–582582–862 –GE06ITU: Final Acts of the Regional Radiocommunication Conference for planning of the digital terrestrial broadcasting service in parts of Regions 1 and 3, in the frequency bands 174-230 MHz and 470-862 MHz (RRC-06) Geneva, 15 May–16 June 2006 Annex 2 Chapter 1.1.247–6887,5–108174–230470–582582–960 –ITU-R V.431-7ITU: Recommendation ITU-R V.431-7: Nomenclature of the Frequency and Wavelength Bands Used in Telecommunications Table 3 (für ITU-Region 1)
OIRT-Band
Zusätzlich zu den von der ITU für Rundfunk vorgesehenen Bänder I bis V gibt es noch das so genannte OIRT-Band. Dieses wird seit langer Zeit von einigen Mitgliedsländern der OIRT in Osteuropa zur Verbreitung von FM-Hörfunk verwendet. Es reicht von 65,9 MHz bis 73,1 MHz und überschneidet sich von 65,9 MHz bis 68 MHz mit dem Rundfunkband I. Heute findet es nur noch in wenigen Ländern (z. B. in Russland, Belarus und der Ukraine) Verwendung.
Japanisches VHF-Rundfunkband
In Japan reicht das UKW-Band von 76 bis 95 MHz; das unmittelbar daran anschließende japanische Fernsehband I reicht von 90 bis 108 MHz (drei Analogkanäle). Die Obergrenze wurde 2014 von 90 auf 95 MHz angehoben.
1,5-GHz-Band („L-Band“)
Oberhalb von Band V war das 1,5-GHz-Band – das sogenannte L-Band – für terrestrische Rundfunkanwendungen vorgesehen. Dieser Frequenzbereich wurde inzwischen für den Mobilfunk freigegeben. Der Begriff „L-Band“ ist keine offizielle Bezeichnung für diesen Rundfunkfrequenzbereich. Er leitet sich vom Radar-Frequenzbereich „L“ ab (1 bis 2 GHz).
Terrestrische Nutzung der Rundfunkbänder oberhalb 30 MHz in Europa
BandRundfunkdienste (in Europa)andere DiensteBand I47–68 MHzAnaloges Fernsehen (eingestellt)Fester FunkdienstAmateurfunkdienst, 6-m-BandKabelinternet…OIRT-Band74–85,8 MHzHörfunk (FM)Fester FunkdienstBOS-FunkAmateurfunkdienst, 4-m-Band …Band II87,5–108 MHzUKW-Hörfunk (FM)Band III174–230 MHzAnaloges Fernsehen (eingestellt)DAB+DVB-TDMBDVB-Cdrahtlose MikrofoneBand IV470–582 MHzDVB-TDVB-T2DVB-HDVB-Cdrahtlose Mikrofone470–494 MHz: nichtnavigatorischer Ortungsfunk (Wind Profiler)Band V582–862 MHzDVB-TDVB-T2DVB-HDVB-CLTEdrahtlose Mikrofone608–614 MHz: Radioastronomiefunkdienst
Frequenznutzung im Breitbandkabel
Siehe Kabelfernsehen.
Mikrowellenbereich
Im Zweiten Weltkrieg dienten Hochfrequenzen im GHz-Bereich der Radar-Ortung. Zur Geheimhaltung erhielten die Frequenzbänder zufällig ausgewählte Buchstaben. So war L möglicherweise die Abkürzung für long-band, S für short, C für compromise between L and S. Die Abkürzungen K und Ku (früher auch als Ku geschrieben) gehen auf die deutschen Bezeichnungen kurz und kurz-unten zurück. Heute kennzeichnen die Buchstaben auch die Sendebereiche von Satelliten.
Die ITU versucht, die Frequenzzuordnungen zu den Frequenzbandnamen zu vereinheitlichen:
+ Frequenzbandbezeichnungen Band FrequenzbereichQuelle unbekannt (GHz) nach ITUMeinke, Friedrich-Wilhelm Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 4. Auflage 1985, Springer-Verlag: Seite A2(GHz) L 1–2,6 1–2 S 2,6–3,95 2–4 C 3,95–5,8 4–8 J 5,85–8,2 X 8,2–12,4 8–12 Ku 12,4–18 12–18 K 18–26,5 18–27 Ka 26,5–40 27–40 Q 33–50 U 40–60 V 50–75 E 60–90 60–90 W 75–110 80–110 F 90–140 D 110–170 G 140–220 Y 170–260 J 220–325
Im Satellitenfunk wird dagegen meistens diese Einteilung verwendet. (Einige Frequenzen für Forschungssatelliten und Raumsonden fehlen noch.)
+ Bezeichnungen bei Satellitenfunk mit Unterscheidung nach Diensten Band Dienst Frequenzbereich(GHz) Downlink Uplink P 0,23–1 L 1,53–2,7 S 2,7–3,5 C 3,4–4,2 5,925–6,425 XMilitär-Kommunikations-Satelliten 7,25–7,75 7,9–8,4Forschungsfunk 8,4–8,5 7,145–7,235 KuEuropa fixed-satellite service 10,7–11,7 12,75–13,2513,75–14,5 BSS 11,7–12,5 17,3–18,1 SMS 12,5–12,75 12,75–13,2513,75–14,5 KuAmerika FSS 11,7–12,2 14–14,5 BSS 12,2–12,7 17,3–17,8Ka Datenfunk über Satellit 17,7–21,2 27,5–31
Militärische Bezeichnungen Die in NATO-Europa verbindlichen Bezeichnungen für Frequenzbänder sind im ARFA-Handbuch veröffentlicht. Diese finden auch Verwendung bei grenzüberschreitenden Frequenznutzungen mit Nachbarländern oder UN-Missionen mit NATO-Beteiligung.NATO Allied Radio Frequency Agency (ARFA) HANDBOOK – VOLUME I; PART IV – APPENDICES, … G-2, … NOMENCLATURE OF THE FREQUENCY AND WAVELENGTH BANDS USED IN RADIOCOMMUNICATION. Zudem sind diese Bezeichnungen weitgehend kompatibel mit den US-Streitkräften.
+ Bezeichnungen des US-MilitärsWhitaker: Handbook of Broadcast Engineering. McGraw-Hill, 2005 Band Frequenzbereich A 0–250 MHz B 250–500 MHz C 0,5–1 GHz D 1–2 GHz E 2–3 GHz F 3–4 GHz G 4–6 GHz H 6–8 GHz I 8–10 GHz J 10–20 GHz K 20–40 GHz L 40–60 GHz M 60–100 GHz N 100–200 GHz O 200–300 GHz Anmerkung: Bei Zusammenarbeit zivile Organisationen / NATO ggf. hilfreich.
Amateurfunk
Zuweisungen zu Funkdiensten (Auswahl)
Dies sind Zuweisungen bis 137 MHz aus den Tabellen in Kapitel 5 der Vollzugsordnung für den Funkdienst (VO Funk/Radioreglement), aufgelistet vorzugsweise mit den Frequenzangaben für ITU-Region 1 (in der die deutschsprachigen Länder liegen), ggf. mit Hinweis auf Abweichungen bei anderen ITU-Regionen. Allerdings sind in der VO Funk zahlreiche Sonderregelungen aufgeführt, einschließlich solcher, die Ländern in ihren landeseigenen Frequenzplänen Abweichungen erlauben. Gegebenenfalls können also, je nach den Ausbreitungsbedingungen insbesondere im Kurzwellenbereich, auf einer Frequenz Signale zu empfangen sein, die im eigenen Land dafür nicht vorgesehen ist.