手機(jī)信號屏蔽器,因為高考而被千家萬戶認(rèn)識,但它的誕生,卻并非因為高考。今天,大展電子小編來帶你一起簡要回看下它的前世今生。
一、手機(jī)信號是個什么東西?
圍繞無線電信號領(lǐng)域的博弈,也是一如江湖,正邪兩股力量,道高一尺魔高一丈,有科技發(fā)展,就有黑色漏洞。
信號和信號屏蔽,也正如矛盾二物,相互對峙中,螺旋式競跑。
了解二者共生關(guān)系,我們還是先從其本質(zhì)來說吧:信號,到底是個什么東西?
這個世界,有我們看見的東西,如光、水,和觸手可及的一切物體。
還有我們看不到,卻也實際存在的東西,如空氣、熱能和波。
它們超越了人類視力范圍,但與人類須臾不可分離。
科幻電影《超體》中,斯嘉麗扮演了一個因誤用藥物而出現(xiàn)特異功能的女性,她就可以看到我們看不到的東西。
如,人們打手機(jī)時,她可以看到每部手機(jī)連接無線電波的情景。
當(dāng)然,這是科幻。有興趣的老鐵,可以去看看。
實際上,這些東西是確實存在的。
它的本質(zhì),是電磁波。
電磁波,1864年德國物理學(xué)家赫茲證明了其存在,且與傳播速度同光速。
后來,人們用赫茲這一名字作為單位,來表示波的頻率。
1赫茲,就是這個波在1秒鐘的時間內(nèi),震動的次數(shù)為1次。
10000赫茲,就是1秒震動了1萬次。
我們用的wifi,動不動就標(biāo)注2.4G赫茲。它的意思就是,1秒鐘內(nèi),它發(fā)射出來的電波,能震動2.4G次。
G,數(shù)量單位。1G,即1的后面9個0,
我們的手機(jī),以聯(lián)通、移動或電信入網(wǎng)。這3大運(yùn)營商,使用的頻率波段各不同。
仔細(xì)看波段標(biāo)識,都是帶MHz的,說明是它用的電波頻率,是1秒震動多少兆。
1M,即1兆,1的后面6個0,100萬次。
震動次數(shù)越多,波穿透墻和障礙物的能力就越強(qiáng),但穿透后會迅速衰弱,所以傳輸?shù)木嚯x短。
所以呢,G級的WIFI,只適合近距離傳播。而M級的信號,適合遠(yuǎn)距離打手機(jī)。
本質(zhì)上,打手機(jī)用的電波,和收音機(jī)、微波爐、醫(yī)院超聲波儀器等原理一樣,都是用的是某一頻段的電波在工作。
這是第一個問題,我們先知道它是啥。
第二個問題,電波是如何傳送聲音、圖像信號的。
二、電波如何傳遞聲音圖片的?
波有大有小,震動幅度有高有低。
如果前面高一下,后面緊接著又低一下,這就是兩個不同的信號。
這就與比特時代的數(shù)字信號,有了異曲同工之妙。
數(shù)字信號,就是0和1的二進(jìn)制世界。
波傳送得高高低低,完全可以和某一數(shù)字信號的0011對應(yīng)起來。
不過,這需要一個翻譯——在這頭把0011們轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的波狀,在那頭,再把波波們,轉(zhuǎn)換成0011。
這套翻譯設(shè)備,我們稱為調(diào)制解調(diào)器。
它有兩個功能:轉(zhuǎn)換為波的,叫調(diào)制,轉(zhuǎn)換回數(shù)字信號的,叫解調(diào)。
加上它1秒動不動就震動數(shù)兆、數(shù)億次的頻率,可想而知,有多少聲音、圖像、電影,不能在1秒內(nèi)給咱傳輸過來呢?
制解調(diào)器這是個好東西,它的英文名字叫Modem,即我們上網(wǎng)所必須的“貓”。
電磁波常有,而調(diào)制解調(diào)器才出現(xiàn)幾十年,因而,我們的通信技術(shù),也是隨著調(diào)制解調(diào)技術(shù)的演變升級,而不斷進(jìn)步的。
三、手機(jī)信號的家史
手機(jī)通信技術(shù),從1990年代的大哥大,到現(xiàn)在的5G,30年更新了5代,即1G、2G、3G、4G、5G。
這里的G,不是上述所說的數(shù)量單位,而是英文單詞Generation(代、輩的意思)的首字母縮寫。
1G,就是1st Generation Mobile Communication System。
翻譯過來,就是第一代移動通信系統(tǒng)。
1G信號,是無線電波負(fù)載聲音信號的完美實現(xiàn)。
兩個大哥大,通過信號的中轉(zhuǎn)、放大、傳輸,就能實現(xiàn)遠(yuǎn)程通話了。
這在當(dāng)時可是個了不起的高科技,只有大老板才玩得起。
不過,它只能打電話,連個短信也不能發(fā)。
90年代末,2G出現(xiàn),摩托羅拉可以發(fā)短信,2G就成了文字+聲音時代。
3G、4G、5G,發(fā)展到聲音+文字+圖像+視頻模式。
這期間,無線電波拉載的東西,越來越多,越來越大,也越來越快。
其原因,在于不同時代,電波拉載信號的方式不同。
但原理未變,信號+電波=手機(jī)信號。
手機(jī)千千萬,電波萬萬千,三大運(yùn)營商一分,政府部門一蓋章,各家就有各家固定的頻率波段了。
而每個波段又有N多不同的頻率和信道,每個信道也不是24小時一直被某一個手機(jī)占用不動。
所以,一個區(qū)域內(nèi)無數(shù)手機(jī),可以互不干擾地從容使用。
唯一的問題,就是傳輸信號衰減問題。
這中間,就需要建一些基站,來接力傳遞信號。
你若在郊區(qū)買個房子,遭遇信號不好,就是因為離基站遠(yuǎn),信號衰減,而小區(qū)也沒有裝放大器。
四、信號屏蔽器/干擾器如何干擾的?
話說回正題,高考時所用的手機(jī)信號陪你/干擾器,就是用來阻斷手機(jī)和基站的信號的。
信號干擾器,可以從兩個方面進(jìn)行干擾。
一種是在手機(jī)發(fā)射信號的路上,干一下,讓基站接收不到信號;
另一種是從基站發(fā)射回來的路上,干一下,讓手機(jī)接不到信號。
前者叫上行頻段,后者叫下行頻段。
無論哪一種,都可以實現(xiàn)一定范圍內(nèi)的信號屏蔽。
但二者影響不同。
上行干擾,影響基站對附近所有手機(jī)信號接受。
下行干擾,只影響一定范圍內(nèi)的手機(jī)使用。
所以,干擾器使用不當(dāng),會給附近用戶帶來影響。
也因而,干擾器最初出現(xiàn)的時候,是備受爭議,甚至被抵制過、污名化過。
干擾器是怎么干擾的呢?
使用干擾器時,只需要掃描某一頻段的電波,發(fā)現(xiàn)有信號傳輸時,它就會在這個波段內(nèi),發(fā)出一個一模一樣的電磁波。
它用高強(qiáng)度的功率放大自己發(fā)出的毫無意義的干擾信號,去覆蓋它、壓制它,讓手機(jī)和基站無法識別信號,從而實現(xiàn)阻斷和干擾。
由此可見,所謂屏蔽,并非沒有信號,而是信號被干擾,無法識別了。
根據(jù)這個原理,信號要想反屏蔽,也簡單,只需要收發(fā)信號的功率到比屏蔽者的功率更大就行了。
但手機(jī)和功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法與屏蔽器信號相比,基站太遠(yuǎn),也無法與考試現(xiàn)場的屏蔽器相比。
另外,如果新一代通信技術(shù)所用的頻率,超出了屏蔽儀所能掃描的頻段,那屏蔽儀再賣力工作,也是無能為力的。
比如,用3G時代的屏蔽儀,就休想阻斷5G時代的手機(jī),盲區(qū)太大了。
五、屏蔽器首次使用于高考
說來話長,這信號屏蔽器,最初不是用在考場,而是在2G時代,用于監(jiān)獄保密。
至今,監(jiān)獄系統(tǒng)仍然是屏蔽儀用得最多、最嚴(yán)的地方。而且寫在了司法部的文件中。
我國的手機(jī)信號屏蔽,是在2000年左右興起的,當(dāng)時是2G時代。
這對矛和盾,當(dāng)時爭議很大。
有人說它功率太大,會影響人體健康,就像微波爐引入市場時一樣,“緋聞”四起。
實際上,關(guān)鍵是它的出現(xiàn)影響了運(yùn)營商的服務(wù)效果,引起了抵制。
后來,一些不法分子利用這個干壞事。
擅自使用屏蔽器,損害的是公共資源,可能會給軍事和國家安全帶來意想不到的影響。
所以,國家就出臺法律,禁止私人使用這個東西。國外也是如此。
2006年,一些地方經(jīng)過相關(guān)管理部門批準(zhǔn),開始在高考考場普遍設(shè)置屏蔽儀。
之后,很快在全國推廣開來。
信息時代,信息安全至關(guān)重要。
如今,重要會議、大型考試和重大活動,信號屏蔽儀器成了安保標(biāo)配。