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手机信号屏蔽器的前世今生,你知多少?用得最多的地方并非考场

手机信号屏蔽器,因为高考而被千家万户认识,但它的诞生,却并非因为高考。今天,大展电子小编来带你一起简要回看下它的前世今生。

考场手机信号屏蔽器
考场手机信号屏蔽器

一、手机信号是个什么东西?

围绕无线电信号领域的博弈,也是一如江湖,正邪两股力量,道高一尺魔高一丈,有科技发展,就有黑色漏洞。

信号和信号屏蔽,也正如矛盾二物,相互对峙中,螺旋式竞跑。

了解二者共生关系,我们还是先从其本质来说吧:信号,到底是个什么东西?

这个世界,有我们看见的东西,如光、水,和触手可及的一切物体。

还有我们看不到,却也实际存在的东西,如空气、热能和波。

电影《超体》镜头
电影《超体》镜头

它们超越了人类视力范围,但与人类须臾不可分离。

科幻电影《超体》中,斯嘉丽扮演了一个因误用药物而出现特异功能的女性,她就可以看到我们看不到的东西。

如,人们打手机时,她可以看到每部手机连接无线电波的情景。

当然,这是科幻。有兴趣的老铁,可以去看看。

电影《超体》镜头2
电影《超体》镜头

实际上,这些东西是确实存在的。

它的本质,是电磁波。

电磁波,1864年德国物理学家赫兹证明了其存在,且与传播速度同光速。

后来,人们用赫兹这一名字作为单位,来表示波的频率。

1赫兹,就是这个波在1秒钟的时间内,震动的次数为1次。

10000赫兹,就是1秒震动了1万次。

我们用的wifi,动不动就标注2.4G赫兹。它的意思就是,1秒钟内,它发射出来的电波,能震动2.4G次。

G,数量单位。1G,即1的后面9个0,

移动、联通、电信分别使用的频段
移动、联通、电信分别使用的频段

我们的手机,以联通、移动或电信入网。这3大运营商,使用的频率波段各不同。

仔细看波段标识,都是带MHz的,说明是它用的电波频率,是1秒震动多少兆。

1M,即1兆,1的后面6个0,100万次。

震动次数越多,波穿透墙和障碍物的能力就越强,但穿透后会迅速衰弱,所以传输的距离短。

所以呢,G级的WIFI,只适合近距离传播。而M级的信号,适合远距离打手机。

频率
频率

本质上,打手机用的电波,和收音机、微波炉、医院超声波仪器等原理一样,都是用的是某一频段的电波在工作。

这是第一个问题,我们先知道它是啥。

第二个问题,电波是如何传送声音、图像信号的。

波谱
波谱

二、电波如何传递声音图片的?

波有大有小,震动幅度有高有低。

如果前面高一下,后面紧接着又低一下,这就是两个不同的信号。

这就与比特时代的数字信号,有了异曲同工之妙。

数字信号,就是0和1的二进制世界。

波传送得高高低低,完全可以和某一数字信号的0011对应起来。

不过,这需要一个翻译——在这头把0011们转换为对应的波状,在那头,再把波波们,转换成0011。

电磁波信号传输
电磁波信号传输

这套翻译设备,我们称为调制解调器。

它有两个功能:转换为波的,叫调制,转换回数字信号的,叫解调。

加上它1秒动不动就震动数兆、数亿次的频率,可想而知,有多少声音、图像、电影,不能在1秒内给咱传输过来呢?

制解调器这是个好东西,它的英文名字叫Modem,即我们上网所必须的“猫”。

电磁波常有,而调制解调器才出现几十年,因而,我们的通信技术,也是随着调制解调技术的演变升级,而不断进步的。

电影《超体》镜头3
电影《超体》镜头

三、手机信号的家史

手机通信技术,从1990年代的大哥大,到现在的5G,30年更新了5代,即1G、2G、3G、4G、5G。

这里的G,不是上述所说的数量单位,而是英文单词Generation(代、辈的意思)的首字母缩写。

1G,就是1st Generation Mobile Communication System。

翻译过来,就是第一代移动通信系统。

1G信号,是无线电波负载声音信号的完美实现。

两个大哥大,通过信号的中转、放大、传输,就能实现远程通话了。

这在当时可是个了不起的高科技,只有大老板才玩得起。

时髦的大哥大
时髦的大哥大

不过,它只能打电话,连个短信也不能发。

90年代末,2G出现,摩托罗拉可以发短信,2G就成了文字+声音时代。

3G、4G、5G,发展到声音+文字+图像+视频模式。

这期间,无线电波拉载的东西,越来越多,越来越大,也越来越快。

其原因,在于不同时代,电波拉载信号的方式不同。

但原理未变,信号+电波=手机信号。

大哥大销售火爆
大哥大销售火爆

手机千千万,电波万万千,三大运营商一分,政府部门一盖章,各家就有各家固定的频率波段了。

而每个波段又有N多不同的频率和信道,每个信道也不是24小时一直被某一个手机占用不动。

所以,一个区域内无数手机,可以互不干扰地从容使用。

各种手机
各种手机

唯一的问题,就是传输信号衰减问题。

这中间,就需要建一些基站,来接力传递信号。

你若在郊区买个房子,遭遇信号不好,就是因为离基站远,信号衰减,而小区也没有装放大器。

各式手机
各式手机

四、信号屏蔽器/干扰器如何干扰的?

话说回正题,高考时所用的手机信号陪你/干扰器,就是用来阻断手机和基站的信号的。

信号干扰器,可以从两个方面进行干扰。

一种是在手机发射信号的路上,干一下,让基站接收不到信号;

另一种是从基站发射回来的路上,干一下,让手机接不到信号。

信号屏蔽器原理示意
信号屏蔽器原理示意

前者叫上行频段,后者叫下行频段。

无论哪一种,都可以实现一定范围内的信号屏蔽。

但二者影响不同。

上行干扰,影响基站对附近所有手机信号接受。

下行干扰,只影响一定范围内的手机使用。

所以,干扰器使用不当,会给附近用户带来影响。

也因而,干扰器最初出现的时候,是备受争议,甚至被抵制过、污名化过。

手机信号屏蔽器使用实拍
手机信号屏蔽器使用实拍

干扰器是怎么干扰的呢?

使用干扰器时,只需要扫描某一频段的电波,发现有信号传输时,它就会在这个波段内,发出一个一模一样的电磁波。

它用高强度的功率放大自己发出的毫无意义的干扰信号,去覆盖它、压制它,让手机和基站无法识别信号,从而实现阻断和干扰。

由此可见,所谓屏蔽,并非没有信号,而是信号被干扰,无法识别了。

根据这个原理,信号要想反屏蔽,也简单,只需要收发信号的功率到比屏蔽者的功率更大就行了。

考场信号屏蔽器
考场信号屏蔽器

但手机和功率远远无法与屏蔽器信号相比,基站太远,也无法与考试现场的屏蔽器相比。

另外,如果新一代通信技术所用的频率,超出了屏蔽仪所能扫描的频段,那屏蔽仪再卖力工作,也是无能为力的。

比如,用3G时代的屏蔽仪,就休想阻断5G时代的手机,盲区太大了。

五、屏蔽器首次使用于高考

说来话长,这信号屏蔽器,最初不是用在考场,而是在2G时代,用于监狱保密。

至今,监狱系统仍然是屏蔽仪用得最多、最严的地方。而且写在了司法部的文件中。

我国的手机信号屏蔽,是在2000年左右兴起的,当时是2G时代。

这对矛和盾,当时争议很大。

有人说它功率太大,会影响人体健康,就像微波炉引入市场时一样,“绯闻”四起。

实际上,关键是它的出现影响了运营商的服务效果,引起了抵制。

手机信号屏蔽器
手机信号屏蔽器

后来,一些不法分子利用这个干坏事。

擅自使用屏蔽器,损害的是公共资源,可能会给军事和国家安全带来意想不到的影响。

所以,国家就出台法律,禁止私人使用这个东西。国外也是如此。

2006年,一些地方经过相关管理部门批准,开始在高考考场普遍设置屏蔽仪。

之后,很快在全国推广开来。

大型考试和重大活动
大型考试和重大活动

信息时代,信息安全至关重要。

如今,重要会议、大型考试和重大活动,信号屏蔽仪器成了安保标配。