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高考考场上屏蔽手机信号的屏蔽器,是什么原理?

2024-06-11 中科院物理所 阅读:
短信中运营商告知, 考试期间将开启无线信号干扰仪, 会影响学校周边手机用户通信质量, 直至考试结束后,通信才会恢复正常。 信号屏蔽应用了什么原理? 有哪些办法能屏蔽手机信号? 来和小编一起来动手探索吧!

高考期间,相信有很多朋友都跟小编一样,mC9ednc

收到了来自运营商的短信: 短信中运营商告知, 考试期间将开启无线信号干扰仪, 会影响学校周边手机用户通信质量, 直至考试结束后,通信才会恢复正常。 信号屏蔽应用了什么原理? 有哪些办法能屏蔽手机信号? 来和小编一起来动手探索吧!mC9ednc

实验器材mC9ednc

铝箔纸,金属漏网(或金属漏勺、漏网盆等和托盘),手机两部,所标杯mC9ednc

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实验步骤 第一步: 确定手机信号良好,拨打电话,手机能正常接听。 第二步: 将手机用铝箔纸紧紧包裹,不要留有缝隙。 手机:不会要让我进烤箱吧,这下真“烤机”了。 第三步: 想要信号屏蔽的效果更好,可以在铝箔纸外再包一层金属网,或者用漏网盆和铺有铝箔纸的托盘DIY一个小的“屏蔽器”。如果没有漏网,也可以尝试多包几层铝箔。 第四步: 这时再拨打电话,手机信号被屏蔽,拨打方提示手机无法接听。将手机拿出后,被拨打的手机也没有显示未接来电记录。 软件显示的信号强度也表明,当用我们的“屏蔽器”包裹后,手机信号质量变得很差,所以才打不通电话。mC9ednc

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原理解说mC9ednc

手机所用的电磁波频段,与手机所用制式及所在运营商有关,分布在850-4900MHz范围。高考组织者要想屏蔽考场内的手机信号,不可能让考场附近的 2G/3G/4G/5G 基站都不工作,否则这一片区的所有通信设备都无法正常通信了。那就只有屏蔽考场内手机信号这条路了。mC9ednc

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手机信号的屏蔽丨图源网络mC9ednc

说到屏蔽手机信号,最先想到的肯定是金属屏蔽,即将手机放在密闭的金属盒子里,通过金属阻挡电磁波的传播。在通信方面的屏蔽的一种办法就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲,就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散。mC9ednc

我们这里就是用屏蔽体将接收信号的手机包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。铝箔纸屏蔽电磁信号的具体电磁学原理可以参考我们之前的问答,而实验中还用了带有细密孔的金属网,它能利用到了波导的高通滤波作用,更好的屏蔽电磁信号。mC9ednc

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手机信号屏蔽柜也是这个原理丨图源网络mC9ednc

不能把手机全放进柜子,所有考场的教室做成金属封闭的教室又显然不实际。那怎么办呢?这时候就需要信号屏蔽器来屏蔽考场内所有手机信号。一般来说,合格的考场干扰仪只干扰前向(也叫下行)信号,信号屏蔽器会发出与手机信号频率相同但强度更大的信号,在工作过程中以一定的速度从前向信道(就是基站发出手机接收的)的低频段向高频段扫描,在手机接收报文信号的过程中形成干扰,使手机不能检测出从基站发出的正常数据,从而无法与基站建立连接,呈现无信号、无服务状态。mC9ednc

打个比方,手机和基站通信时,信号屏蔽器故意在你身边制造“噪音”,信号大到手机根本“听”不清基站在说什么。其实,这并不是屏蔽了手机信号,而是让手机要接收的信号淹没在大量的噪声信号中,从而达到干扰正常通信的目的。目前,高考考场用的手机信号屏蔽器都是全频段的,它能干扰 2G/3G/4G/5G 的全部频段,WIFI 信号和蓝牙信号也能进行干扰。mC9ednc

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天线超多的大功率信号屏蔽器丨图源网络 正如通信工程师无时无刻不在守护着这个世界的通信网络,在高考这样重要的时刻,也有许许多多高考工作者守护着考生们。在这里小编也祝所有考生金榜题名,取得理想的成绩!                 mC9ednc

责编:Ricardo
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