射频噪音怎样影响我们的生活？

james814

是时候让我们公开讨论射频噪音污染这一问题了，关于这一问题的研究在数十年前就已经展开，我们只不过是将这个问题重新带回公众视线中。
% O: I+ u2 _3 n( Z( Y不管你是否相信，美国直到上世纪70 年代中期才由电信科学研究所展开了针对射频噪音的系统性研究。而此时，始于商业广播电台的人造电子噪音已经困扰了人们近半个世纪。噪音问题随着电子产品与无线系统使用的增多而不断增长，在这期间很多细节已经随着使用产品的不同而发生了改变。
! n& v! j- @8 i& O/ j) z# ~早在1927 年时就已经出现了可以抑制射频噪音的方法，这种方法能够让人们开车依然正常收听车内收音机。但是直到上世纪30 年代末，全美国也才有20% 的汽车装有内置收音机，这也就意味着有80% 的车主其实并不会想到使用噪音抑制装置。而当电信科学研究所在上世纪60 年代中期至70 年代初期进行广泛的射频噪音评估时，发现绝大部分汽车都没有使用射频噪音抑制装置。这些汽车制造了严重的电子噪音，测量人员甚至可以听到隔了几个街区之外的噪音。
如今每一辆汽车中都装有收音机，但是发出噪音的火花塞问题已经不再是个困扰。这个消音过程仍在持续：在上世纪60 年代，安静的交流电机开始取代了吵个不停的发电机，电子点火器也替代了发出噪音的配电器。与此同时，电子开关取代了闹哄哄的继电器。如今越来越常见的电动汽车将会带来比普通汽车更多的电子噪音干扰，但是它们已经做到了充分抑制噪音以保证手机与车内收音机的工作。同样的改进还出现在办公场所与家居生活中，早期的灯光调节器通常都会发出电子噪音，而今天的同类产品则安静得多。个人电脑也针对静音问题进行了重新设计，在计算机内部与外部的无线数据连接过程中降低了电子噪音。1 I6 n1 ]1 U& l  n5 I' m
虽然人们已经为此做出了许多努力，但是射频噪音问题还是日益严重。尽管大多数的电子设备带来的射频噪音污染相比它们的前辈已经有所削减，但是要知道，我们如今日常生活中使用的电子产品也比过去多得多。而另一个使射频噪音污染问题更加严重的原因在于电网已经迅速扩展，风电场与家用太阳能发电也接入其中。当这些设备生成电力并将其传输回流进电网的时候，它们需要大量的60 赫兹功率乃至更高速率的直流电开关。如果在过程中操作不当，它们也将为电网带去大量的射频噪音。那些没有专家维护设备的且使用风电系统和太阳能发电的普通家庭，将因此面临被放大了的射频噪音污染风险。
# B- l2 O7 n3 F! l让事情变得更糟的是如今的电子产品对于射频噪音更加敏感了。很多新的无线系统，包括智能手机所使用的无线网络在内，都被设计成尽可能使用较低功率来保证基本功能的运行。这就意味着只需要一点点的射频噪音干扰就足以减少智能手机无线网络信号的覆盖范围。5 a+ q& }( q; O8 ^
; t% W6 U4 o$ F9 U0 a有一些日常电子设备的固有功能中就包含了不必要的能量传输，比如说微波炉，它用于烹饪食物的射频能量中同样包含了大量的射频噪音。当微波炉的射频屏蔽装置不完善时，就会使得这种射频能量泄露并且影响到其他电子设备的运作。射频噪音还有可能来源于设备的缺陷，比如说一个在高压电力传输系统绝缘罩上出现的小小缺口。这一类疏忽会出现在意想不到的时间与地点，制造出频率难以被预测的噪音。
射频噪音污染问题到底有多严重？
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我们这个简单的实验能够让你对于城郊环境中的射频噪音分布具有基本的认识。让我们感到吃惊的是，自从30 多年前电信科学研究所展开针对射频噪音的调查之后，此后再没有人使用可靠的测量手段对于射频噪音进行完整的、具有统计意义的调查。随着时间、地点、频段以及操作环境的变化，射频噪音的水平也会发生明显的改变。比如说我们通常认为高于100 MHz 的频段中就不应该有射频噪音存在，但是在这次我们条件有限的测量中也已经发现了该频段中存在大量的射频噪音。+ i& @) c! e& R; S
* B0 j- W8 j# f  E最大的问题在于没有意识到问题的存在6 N, ]: R( {3 z5 ]" U6 p. e" m7 y: D
( r+ A/ ~6 x3 G+ o4 |9 R真正令人担忧的是，没有人知道近年来户外射频噪音水平到底是增加了还是减少了。针对室内环境也是如此，如今在室内存在着如此多的无线设备，但是却没有人系统地进行过测量。事实上，建筑物内的射频噪音已经成为了一个大麻烦。在一个普通的中产阶级家庭当中如今已经摆满了能够制造射频噪音的各种电子设备，还记得本文开头提到的电动牙刷吗？这些能够发出噪音的电子产品还包括了笔记本电脑电源、电动工具、LED 灯控制器以及所有存在设计缺陷的电子设备。
$ t2 }! X$ Z2 q1 J3 _射频噪音确确实实会对于你的手机信号接收产生干扰，但是你要如何发现它呢？这就是问题所在，你可能根本不知道自己的手机信号接收不良是因为射频噪音的存在。3 B0 W) q+ g  j% H& S& @' D
新式的无线电信号发射器以及它们的故作玄虚的数字调制方案在发生故障时不会为你留下准确的线索。老式的系统则透明的多——「听上去似乎是汽车引擎干扰了我的信号」。自动纠错方案和重传方案可以完全将那些对于用户信号的干扰隐藏起来。你唯一能够发现蛛丝马迹的地方就是手机性能越来越差，或者是手机电池的续航时间比以前差得多。即使我们能收集到大批用户对此的批评抱怨（况且现在还没有），可能对于解决问题也无济于事。
, E( X5 W9 o; S: V( N. ^) W2 N想要解决开始解决这个问题，我们就需要大范围的收集统计射频噪音相关数据。我们需要确定射频噪音在何时何地出现以及处于那一频段之中，并且在每一次监测中都追踪到它的来源。我们需要取得在不同的电子环境、人类活动、建筑规范、天气以及地形条件下的测量样本。
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