无线电频谱基础

分享到:

  无线电波是一种电磁波。电磁波每秒钟振动的次数,称为频率(单位为赫兹Hz);每秒钟传播的距离,称为速度(单位为米/秒);每个周期内传播的距离,称为波长(单位为米)。电磁波具有很广的频谱范围,无线电频谱仅是其中的一小部分,目前人类对 3000GHz以上频段还不能开发利用。所以,无线电频率虽然是人类共享的自然资源,但相对一定的时间、空间、地点,频谱资源又是有限的,无线电频谱同矿藏、水流、森林、山岭、草原一样,是国家宝贵的自然资源。

  一、电磁辐射

  近年来,社会对无线电服务的需求骤增。为满足这方面的需求,各种无线电服务相继涌现。我市城乡装设了不少无线电发射装置,而这些装置又往往靠近民居。市民渐渐关注到曝露在射频电磁辐射当中对健康造成的损害。

  电磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生;举例说,正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷,便会产生电磁能量。

  电磁频谱包括形形色色的电磁辐射,从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。电磁频谱中射频部分的一般定义,是指频率约由3千赫至300吉赫的辐射。

  电磁辐射所衍生的能量,取决于频率的高低-频率愈高,能量愈大。频率极高的X光和伽玛射线可产生较大的能量,能够破坏合成人体组织的分子。事实上,X光和伽玛射线的能量之钜,足以令原子和分子电离化,故被列为「电离」辐射。这两种射线虽具医学用途,但照射过量将会损害健康。X光和伽玛射线所产生的电磁能量,有别于射频发射装置所产生的电磁能量。射频装置的电磁能量属于频谱中频率较低的那一端,不能破解把分子紧扣一起的化学键,故被列为「非电离」辐射。

  电磁辐射的来源有多种。人体内外均布满由天然和人造辐射源所发出的电能量和磁能量;闪电便是天然辐射源的例子之一。至于人造辐射源,则包括微波炉、收音机、电视广播发射机和卫星通讯装置等。  过去数十年间有关射频辐射对健康可能造成影响的文章,引发了不少研究。然而,报告的结果往往互有矛盾,亦无法达致肯定的结论。不少独立和具权威性的研究小组,找不到可以证明射频辐射会危害健康的实质科学证据。

  为保障安全起见,国际电联一九九八年出版的《国际非电离辐射防护委员会指引》,制定人体曝露在频率高至300吉赫的射频电磁场中的安全上限,以保障工作人员和市民免受非电离辐射所伤害。

  据了解,香港电讯管理局曾于一九九六年委聘顾问公司,研究电讯发射装置发出的电磁辐射是否安全。研究结果指出,香港某些楼宇的天台上密布多座无线电发射装置,但即使在这些楼宇内居住,也是绝对安全的。研究发现,住宅单位内和天台上一般可以到达的范围内所接触到的电磁辐射水平,远低于国际非电离辐射防护委员会所订定的安全上限。

  由于蜂窝式电话的功率偏低,故在正常的使用情况下不是有害辐射的来源。不少研究亦指出,没有证据可以证明蜂窝式电话在正常使用情况下会有害处。

  二、电磁波应用

  电磁波为横波,可用于探测、定位、通信等等。电磁波谱是无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,伦琴射线(X射线),伽玛射线.

  应用:

  ◆无线电波用于通信等

  ◆微波用于微波炉

  ◆红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等

  ◆可见光是所有生物用来观察事物的基础

  ◆紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探伤等

  ◆X射线用于CT照相

  ◆伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等

  ◆无线电波。无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。在无线电广播中,人们先将声音信号转变为电信号,然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点,人们利用接收机接收到这些电磁波后,又将其中的电信号还原成声音信号,这就是无线广播的大致过程。而在电视中,除了要像无线广播中那样处理声音信号外,还要将图像的光信号转变为电信号,然后也将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播,而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号,从而显示出电视的画面和喇叭里的声音。

继续阅读
NB-IoT和LoRa使用频谱

在中国,在低功耗广域网领域,NB-IoT和LoRa无疑是最为热门的两种低功耗广域网(LPWAN)技术。两者形成了两大技术阵营,一方是以华为为代表的NB-IoT,另一方是以中兴为代表的LoRa。国内两大电信服务商,引领了两种技术的发展,可谓是中国低功耗广域网(LPWAN)技术领域里的盛事。而低功耗广域网由于其低功耗广域覆盖的特点,正在推动物联网新一波发展的行情。

天线设计如何降低手机电磁辐射?

编者注:前段时间和一个苹果公司的天线工程师说,他们对天线设计的要求非常高,所有产品的天线要做N多个不同版本的设计,前期必须对所有的情况进行仿真,并对相关参数做统计对比,仿真达到要求之后再试产调试。。。。。。

变电站的“电磁辐射”

为了缓解日益增加的用电压力,变电站也由郊外走进了城市中心,不少变电站与人口密度较大的小区成了“邻居”,辐射说就来了。

新知丨生活中的电磁辐射

电磁辐射在我们的生活周围很常见,电磁辐射即电磁能量以电磁波形式或者光量子形式发射或泄漏到空间的现象。最长的无线电波波长长达数十米,医院里CT机的X射线波长在1纳米左右。用来杀菌消毒的紫外线比可见光波长短,烤箱产生的用来加热食物红外线的波长则比可见光波长长,此外还有微波炉产生的波长为厘米量级,而收音机接受的短波波长为米量级。

科学看待基站和手机电磁辐射

随着4G牌照的发放,通信业新一轮网络基站建设大潮即将全面展开。但是,由于近年来老百姓对基站电磁辐射存有较强的疑虑、畏惧和抵触心理,运营商在通信基础设施建设过程中经常遭遇小区入场难、部门协调难、现场施工难等问题,这既不利于4G、尤其是TD-LTE的建设发展,又不利于跟进国家促进信息消费的步伐。