Блог

Что такое частотные диапазоны ISM и каковы варианты их использования?

10 декабря 2022 года
Блог

В каждой стране радиочастотный спектр беспроводной связи определяется и регулируется определенным органом, который разрешает различным приложениям работать в определенном диапазоне для обслуживания пользователей. В Северной Америке этот орган известен как FCC а в Европе такие решения принимает ETSI. Эти органы выделяют полосу радиочастот для каждого отдельного приложения, включая теле- и радиовещание, телекоммуникационные услуги, военные, правительственные и т. д. Для работы вашего конкретного приложения вы должны получить разрешение от этих органов на использование определенной частоты для вашего сервиса. Однако регулирующие органы также выделили определенные полосы частот, которые могут гибко использоваться пользователями. Эти диапазоны известны как диапазоны частот ISM.

В этой статье вы узнаете все о диапазоне ISM, о том, какие частотные диапазоны в него входят и каковы сферы его применения. Итак, давайте начнем:

Оглавление

Определение диапазонов ISM

ISM означает промышленные, научные и медицинские (ISM) радиодиапазоны, которые содержат группу зарезервированных на международном уровне частот для использования радиочастотной (RF) энергии для удовлетворения требований научных, медицинских и промышленных областей. Эти диапазоны частот являются нелицензируемыми, что означает, что любой может использовать их без необходимости получать разрешение или платить за него. Более того, они также не используются для предоставления услуг связи.

Основные частотные диапазоны ISM и их использование

В таблице ниже приведены диапазоны ISM, используемые во всем мире и на региональном уровне:

Диапазон частот	Пропускная способность	Центральная частота	Распределение
6,765 - 6,975 MHz	0,03 MHz	6.78 MHz	Местное управление
13.553 - 13.567 MHz	0,014 MHz	13.56 MHz	Глобальная
26.957 - 27.283 MHz	0,326 MHz	27.18 MHz	Глобальная
40.66 - 40.7 MHz	0,04 MHz	40.68 MHz	Глобальная
433.05 - 434.79 MHz	1,74 MHz	433.92 MHz	Европа, Африка, Россия
865 - 870 MHz	5 MHz	868 MHz	Европа
902 - 928 MHz	26 MHz	915 MHz	Америка
2400 - 2500 MHz	100 MHz	2450 MHz	Глобальная
5725 - 5875 MHz	150 MHz	5800 MHz	Глобальная
24 - 24.250 GHz	250 MHz	24.125 GHz	Глобальная
61 - 61.5 GHz	500 MHz	61.250 GHz	Местное управление
122 - 123 GHz	1000 MHz	122,5 GHz	Местное управление
244 - 246 GHz	2000 MHz	245 GHz	Местное управление

Основные области применения данных диапазонов частот ISM следующие:

Частота 6,78 MHz ISM - это коротковолновая частота, широко используемая в RFID-системы.
Частотный диапазон 13,56 MHz широко распространен в системах RFID, а также в других ISM-приложениях, включая системы дистанционного управления моделями, системы дистанционного управления, пейджеры и демонстрационные радиосистемы.
Области применения ISM-диапазона 27.125 MHz включают в себя системы RFID с индуктивной связью, медицинские электротерапевтические устройства, пейджеры, игрушки с дистанционным управлением и промышленные высокочастотные сварочные аппараты.
ISM-диапазон 40.680 MHz находится в нижней части диапазона очень высоких частот (VHF). Его ISM-приложения включают дистанционное управление и телеметрию.
Частотный диапазон 433.920 MHz является частью диапазона сверхвысоких частот (UHF) и находится в центре радиолюбительского диапазона. Этот частотный спектр сталкивается с препятствиями в виде зданий и деревьев, отражаясь или ослабляясь. Его применение включает в себя системы RFID с обратным рассеянием, передатчики телеметрии, беспроводные гарнитуры, маломощные беспроводные интеркомы, небольшие телефоны и беспроводные центральные замки для автомобилей.
Диапазон ISM 868 MHZ используется в устройствах малого радиуса действия.
Диапазон 915 MHz в диапазоне от 902 - 928 MHz используется в системах RFID с обратным рассеянием в США и Австралии. Однако в Европе этот диапазон недоступен для ISM-услуг.
ISM-диапазон 2,4 GHz является частью микроволнового диапазона и используется для систем RFID с обратным рассеянием, Bluetooth и Wi-Fi, микроволновых и Сеть с беспроводным протоколом 802.11.
ISM-диапазон 5,8 GHz используется в системах RFID с обратным рассеянием, а также в системах открывания и закрывания дверей.
ISM-диапазон 24.125 GHz в основном используется для мобильных датчиков сигнала и для передачи данных по радиоканалу.

Что Tesswave может сделать для вас?

Tesswave предоставляет 100+ антенных продуктов, и вы можете связаться с нами для антенны индивидуальные решения, свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить бесплатную цитату.

Получить бесплатную цитату

Получить мгновенную цитату

Получите БЕСПЛАТНОЕ предложение, и мы свяжемся с вами в течение часа

Свяжитесь с нами

Почему диапазон ISM не используется для связи?

Как уже говорилось, частотные диапазоны ISM в основном используются для научных, медицинских и промышленных нужд, помимо связи. Например, эти диапазоны могут использоваться в микроволновых печах. Это связано с тем, что устройства, использующие ISM-диапазон, излучают мощные сигналы, которые могут создавать электромагнитные помехи и ухудшать качество услуг связи других пользователей, работающих в том же частотном диапазоне. Поэтому связь в ISM-диапазоне не запрещена полностью, но если какое-либо устройство связи работает в том же частотном спектре, оно несет ответственность за помехи, возникающие из-за использования ISM.

Правила и нормы во всем мире

Существуют определенные правила, установленные регулирующими органами для использования ISM-диапазонов. Согласно FCC в США, нелицензированные пользователи ISM-диапазона не должны создавать помех лицензированным пользователям и должны терпимо относиться к помехам, создаваемым лицензированными пользователями. Тот, кто хочет создать устройство с поддержкой ISM-диапазона, должен пройти процедуру сертификации и регистрации. Более того, производитель должен протестировать новое нелицензионное устройство, например беспроводной передатчик, в лаборатории, уполномоченной FCC, прежде чем продавать его на рынке.

В Великобритании пользователям разрешено использовать ISM-устройства, но они не должны нарушать правила Закона о беспроводной телеграфии. Эти правила гласят, что излучение от ISM-устройств должно быть минимальным и не должно причинять никакого вреда коммуникационным службам, особенно радионавигации.

В Европе за распределение правил и регулирование устройств, работающих в диапазоне ISM, отвечает ETSI. Согласно этим правилам, производитель устройства, которое намерено работать в диапазоне ISM, должен предоставить декларацию о том, что разработанный продукт соответствует всем требованиям законодательства. В Канаде сертификат на продукцию выдается правительственным департаментом Innovation, Science and Economic Development Canada.

Применение диапазона ISM

Некоторые из областей применения диапазона ISM в различных секторах включают в себя:

В промышленном секторе ISM-диапазоны обычно используются для индукционного нагрева, например, микроволнового, как в промышленности, так и в быту.
В медицине он используется для различных медицинских целей, включая диатермию, гипертермическую терапию и радиочастотную/микроволновую абляцию.
В последнее время ISM-диапазоны стали использоваться и в радарных системах, работающих в ISM-диапазоне 2,4 GHz. Это объясняется дешевизной и доступностью ИС, используемых в этом диапазоне.
ISM-диапазон также может использоваться для систем связи малого радиуса действия, малой мощности и без лицензии, таких как Wi-Fi, ZigbeeRFID, беспроводные телефоны, NFC и Bluetooth.
Ожидается, что эти диапазоны также будут использоваться в передовых маломощный коммуникационные технологии, включая Интернет вещей (IoT), M2M и приложений Индустрии 4.0. Некоторые из примеров включают NB-IoT, LoRa, Z-wave, Sigfox и Нить.
Другие области применения ISM-диапазона включают беспроводные локальные сети, связь малого радиуса действия для электронного сбора платы за проезд, распределение домашнего аудио, частные каналы связи "точка-точка", беспроводные телеметрические системы, устройства для открывания дверей гаража и беспроводные телефоны.

Заключение

В этой статье представлена подробная информация о частотных диапазонах ISM и о том, какие частоты входят в этот нелицензируемый спектр. Она объясняет читателям, почему ISM-диапазоны не очень распространены в телекоммуникациях, но постепенно эти диапазоны пробивают себе дорогу и в эту область. В книге также представлены правила и нормы, установленные различными регулирующими органами разных стран в отношении использования ISM-диапазонов. В заключение приводятся области применения, в которых диапазоны ISM используются эффективно.