ELF (taajuusalue)

ELF-radiotaajuusalue (ELF < engl. Extremely low frequency, suom. erittäin matala taajuus[1], äärimmäisen pitkät aallot[2]) on Kansainvälisen televiestintäliiton (ITU) termi radiotaajuusalueelle 0,03–300 Hz:ä (aallonpituus 10 000–10 000 000 km).[3] ELF-taajuusalue sisältää alialueen SLF (30-300 Hz:ä).

ITU:n määritys

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Nro, Taajuus, Aallonpituus Lyhenne, Nimi, Metrinimi, M.lyh. Ali-alueet Sovellutukset
-1,
0.03-0.3 Hz,
1 000–10 000 Mm		 ELF,
Extremely low frequency		 —,
—,
Gigametric waves,
(B.Gm)		  
0,
0.3-3 Hz,
100–1 000 Mm		 —,
—,
Hectomegametric waves,
(B.hMm)		  
1,
3-30 Hz,
10-100 Mm		 —,
—,
Decamegametric,
(B.daMm)		 Sukellusveneen kanssa viestintä
2,
30-300 Hz,
1-10 Mm		 SLF,
Super low frequency,
Megametric,
(—)		 Sukellusve

3–3 000 kHz:n alue on Ilmakehän tutkimuksessa saatettu määritellä 'ELF-alueeksi'.[4][5] Tällöin kyse ei luonnollisestikkaan ole ITU:n määritelmästä, eikä kiinnostus taida kohdistua radiolähetyksiin (radioaallot), vaan kyseisen alueen sähkömagneettiseen säteilyyn yleisesti. Alue kattaisi myös ITU:n määrittelemän 300-3 000 Hz:n ULF-taajuusalueen (aallonpituusalue 100-10 000 km).[3] ITU:n määritelmä ei kuitenkaan ulotu 3 000 kHz:iin asti, vaan ITU:lla juurikin on alueelle 300 – 3 000 Hz itsenäinen määrittely; ULF-taajuusalue.

ITU:n määrittelemät radiotaajuusalueet

ELF-radiotaajuusalueen sähkömagneettisia aaltoja syntyy myös luonnostaan; kaikki kappaleet, joiden lämpötila on absoluuttisen nollapisteen yläpuolella, lähettävät sähkömagneettista säteilyä myös ELF-radiotaajuusalueella. Erityisesti ELF-taajuisia sähkömagneettisia aaltoja syntyy salamaniskuista ja maankamaran luonnollisista häiriöistä. Myös sähkölinjat tuottavat ELF-taajuista (50 Hz) sähkömagneettista säteilyä.[4] ELF-aallot voivat edetä pinta-aaltoina kymmeniätuhansia kilometrejä[1]. ELF-radioaaltojen voidaan katsoa olevan aliradiotaajuuksia (engl. subradio frequencies)[6], myös silloin milloin niiden katsotaan kattavan taajuudet 3 000 Hz:iin asti[7]. Kuitenkin alle 100 Hz:n radioaaltoja on juurikin käytetty viestimiseen maista sukellusveneille[8].

Hyödyntäminen

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

ELF-taajuusalueen radioaallot on ITU:n luokituksessa varattu sukellusvenekäyttöön;[3] ELF-radioaalloilla on hyvä tunkeutuvuus meriveteen. ELF-lähetysasemia on tiettävästi rakennettu vain Yhdysvalloissa, Venäjällä[8], Kiinassa[9] ja Intiassa (VLF-taajuusalueella)[10]. Yhdysvaltojen kaksi ELF-radioasemaa (antennit; 22 km ja 44 km) on purettu vuonna 2004. Pitkästä aallonpituudesta (10 000–100 000 km;) johtuen tiedonsiirto on erittäin hidasta (1 merkki / 30 s.). Lähettimet vaativat myös paljon tehoa, ja kilometriluokan lähetysantennit. Yhdysvallat käyttikin viestinnässä vain kolmikirjaimisia lyhenteitä. Yksi tapa käyttää taajuusaluetta, on lähettää sukellusveneelle pyyntö nousta pintaan muun viestiyhteyden ottamiseksi.[1][4] Sukellusveneiden viestintä ei kuitenkaan ole ELF-radioyhteyden varassa, vaan pinnan allakin ne voivat hyödyntää radiopoijuja[11] tai viestiä äänisignaaleiden avulla. ELF-signaalit läpäisevät paksunkun jään, joten ne ovat käyttökelpoisia erityisesti Pohjoisnapa-alueella, jossa radiopoijua ei voida käyttää.[8]

Sotilaskäyttö

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sotilaallisiin tarkoituksiin ELF-alueen taajuuksilla on kaksi etua: ne tunkeutuvat kohtuullisesti veteen ja toiseksi ydin­räjähdykset ilmakehässä eivät häiritse kyseessä olevia yhteyksiä.[12] Näistä syistä ne sopivat erittäin hyvin strategisten ydinsukellusveneiden yhteysvälineiksi. Ongelmia ovat pieni tiedonsiirtokapasiteetti ja suuret antennit.

Lähteet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑ a b c Kovrigin, Alexandr: VLF- ja ELF-aaltojen mittaaminen ja käyttökohteet (PDF) urn.fi. Viitattu 5.10.2021.
  2. ↑ J. Korpela: Sähkömagneettinen spektri jkorpela.fi. Viitattu 5.10.2021.
  3. ↑ a b c Nomenclature of the frequency and wavelength bands used in telecommunications itu.int. 8/2015. Viitattu 5.10.2021. (englanniksi)
  4. ↑ a b c R. Barr, D.Llanwyn Jones, C.J. Rodger: Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, s. 1689–1718. Elsevier, 11/2000. doi:10.1016/S1364-6826(00)00121-8 Teoksen verkkoversio Viitattu 5.10.2021. (englanniksi)
  5. ↑ [http://lws-trt.gsfc.nasa.gov/trt_liemohn05eos.pdf Unraveling the Causes of Radiation Belt Enhancements] EOS, TRANSACTIONS, AMERICAN GEOPHYSICAL UNION; Eos, Vol. 88, No. 42, 16 October 2007. Arkistoitu 27.5.2010. ”Waves in the extremely low frequency (ELF; 3 hertz to 3 kilohertz) and very low frequency (VLF; 3–30 kilohertz) ranges can also resonate with the relativistic electrons.” Viitattu 16.10.2021.
  6. ↑ Evaluation of occupational exposure to EMF from walk-through metal detectors cdc.gov. Viitattu 5.10.2021.
  7. ↑ [http://astro.vaporia.com/start/subradio.html subradio (electromagnetic radiation, frequency below 3 kHz)] astro.vaporia.com. ”The term subradio is sometimes used for electromagnetic radiation (EMR) with frequencies below that of radio. The 'lower end of radio frequencies' is not universally agreed upon, and various frequency limits have been declared, such as 30 kHz, 3 kHz, and 3Hz, and some declare radio to extend to 0Hz.” Viitattu 12.10.2021.
  8. ↑ a b c Trond Jacobsen at ALFLAB, Halden in Norway: ZEVS, THE RUSSIAN 82 Hz ELF TRANSMITTER vlf.it. Viitattu 5.10.2021.
  9. ↑ Trevithick, Joseph: China's NYC-Sized 'Earthquake Warning System' Array Sounds More Like A Way To Talk To Submarines The Drive : The Warzone. ”China has reportedly constructed a massive extremely low frequency, or ELF, antenna array the size of New York City, as well as a smaller system and associated data processing and signal transmission facilities at various locations throughout the country.” Viitattu 5.10.2021.
  10. ↑ Navy gets new facility to communicate with nuclear submarine m.timesofindia.com. Viitattu 5.10.2021.
  11. ↑ Sukellusveneen viestipoiju välittää radiosanomia is.fi. Arkistoitu ”Pinnan alla kulkeva ja mahdollisesti hätään joutunut sukellusvene on kuuro ja mykkä ilman radioyhteyttä tukikohtaan. Tällöin sukellusvene voi lähettää pintaan viestipoijun, jossa on lähetin.” Viitattu 18.10.2021.
  12. ↑ Viestiupseeriyhdistys ry:n hallitus: Viestimies, 12. painos, s. 412. (pääasiassa varusmiehille ja opetusupseereille tarkoitettu sotilasviestitoiminnan käsikirja) Mikkeli, Länsi-Savo Oy: Viestiupseeriyhdistys, 1980.

Aiheesta muualla

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Radio
ITU-radiotaajuusalueet
AM-alueet
  • SW ('lyhyet aallot')
  • MW ('keskipitkät aallot')
  • LW ('pitkät aallot')
FM-alueet
  • ULA (ultralyhyet aallot)
Modulaatiot
Muuta
Sähkömagneettinen säteily

Sähkömagneettinen spektri: gammasäteily • röntgensäteily • ultraviolettisäteily • valo • infrapunasäteily • alimillimetrisäteily • mikroaallot • radioaallot

Radiotaajuusalueet: THF • EHF • SHF • UHF • VHF • HF • MF • LF • VLF • ULF • SLF • ELF

Valo: violetti • sininen • syaani • vihreä • keltainen • oranssi • punainen

Tämä radioon liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.