手機信號屏蔽器,因為高考而被千家萬戶認識,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、手機信號是個什么東西?
圍繞無線電信號領域的博弈,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。
了解二者共生關系,我們還是先從其本質來說吧: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,人們打手機時,她可以看到每部手機連接無線電波的情景。
當然,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,是電磁波。
電磁波,1864年德國物理學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,震動的次數為1次。
10000赫茲,就是1秒震動了1萬次。
我們用的wifi,動不動就標注2.4G赫茲。它的意思就是,1秒鐘內,它發射出來的電波,能震動2.4G次。
G,數量單位。1G,即1的后面9個0,
我們的手機,以聯通、移動或電信入網。這3大運營商,使用的頻率波段各不同。
仔細看波段標識,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。
震動次數越多,波穿透墻和障礙物的能力就越強,但穿透后會迅速衰弱,所以傳輸的距離短。
所以呢,G級的WIFI,只適合近距離傳播。而M級的信號,適合遠距離打手機。
本質上,打手機用的電波,和收音機、微波爐、醫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字信號,有了異曲同工之妙。
數字信號,就是0和1的二進制世界。
波傳送得高高低低,完全可以和某一數字信號的0011對應起來。
不過,這需要一個翻譯——在這頭把0011們轉換為對應的波狀,在那頭,再把波波們,轉換成0011。
這套翻譯設備,我們稱為調制解調器。
它有兩個功能:轉換為波的,叫調制,轉換回數字信號的,叫解調。
加上它1秒動不動就震動數兆、數億次的頻率,可想而知,有多少聲音、圖像、電影,不能在1秒內給咱傳輸過來呢?
制解調器這是個好東西,它的英文名字叫Modem,即我們上網所必須的“貓”。
電磁波常有,而調制解調器才出現幾十年,因而,我們的通信技術,也是隨著調制解調技術的演變升級,而不斷進步的。
三、手機信號的家史
手機通信技術,從1990年代的大哥大,到現在的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。
1G信號,是無線電波負載聲音信號的完美實現。
兩個大哥大,通過信號的中轉、放大、傳輸,就能實現遠程通話了。
這在當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。
90年代末,2G出現,摩托羅拉可以發短信,2G就成了文字+聲音時代。
3G、4G、5G,發展到聲音+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=手機信號。
手機千千萬,電波萬萬千,三大運營商一分,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占用不動。
所以,一個區域內無數手機,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。
你若在郊區買個房子,遭遇信號不好,就是因為離基站遠,信號衰減,而小區也沒有裝放大器。
四、信號屏蔽器/干擾器如何干擾的?
話說回正題,高考時所用的手機信號陪你/干擾器,就是用來阻斷手機和基站的信號的。
信號干擾器,可以從兩個方面進行干擾。
一種是在手機發射信號的路上,干一下,讓基站接收不到信號;
另一種是從基站發射回來的路上,干一下,讓手機接不到信號。
前者叫上行頻段,后者叫下行頻段。
無論哪一種,都可以實現一定范圍內的信號屏蔽。
但二者影響不同。
上行干擾,影響基站對附近所有手機信號接受。
下行干擾,只影響一定范圍內的手機使用。
所以,干擾器使用不當,會給附近用戶帶來影響。
也因而,干擾器最初出現的時候,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,發現有信號傳輸時,它就會在這個波段內,發出一個一模一樣的電磁波。
它用高強度的功率放大自己發出的毫無意義的干擾信號,去覆蓋它、壓制它,讓手機和基站無法識別信號,從而實現阻斷和干擾。
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。
根據這個原理,信號要想反屏蔽,也簡單,只需要收發信號的功率到比屏蔽者的功率更大就行了。
但手機和功率遠遠無法與屏蔽器信號相比,基站太遠,也無法與考試現場的屏蔽器相比。
另外,如果新一代通信技術所用的頻率,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,盲區太大了。
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,用于監獄保密。
至今,監獄系統仍然是屏蔽儀用得最多、最嚴的地方。而且寫在了司法部的文件中。
我國的手機信號屏蔽,是在2000年左右興起的,當時是2G時代。
這對矛和盾,當時爭議很大。
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,關鍵是它的出現影響了運營商的服務效果,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,一些地方經過相關管理部門批準,開始在高考考場普遍設置屏蔽儀。
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配。