電磁波在藍(lán)牙中的應(yīng)用

1、電磁波在藍(lán)牙中的應(yīng)用電磁波電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中以波的形式移動(dòng)，其傳播方向 垂直于電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成的平面，有效的傳遞能量和動(dòng)量。電磁輻射可以按照頻率分類，從低 頻率到高頻率，包括有無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線等等。 人眼可接收到的電磁輻射，波長(zhǎng)大約在380至780納米之間，稱為可見光。只要是本身溫 度大于絕對(duì)零度的物體，都可以發(fā)射電磁輻射，而世界上并不存在溫度等于或低于絕對(duì)零度 的物體。電磁波向空中發(fā)射或泄露的現(xiàn)象，叫電磁輻射公式c=Afc：波速（光速是一個(gè)常量，真空中約等于3x108m/s）單位：m/sf：頻率（單位：Hz,1MHz=100

2、0kHz=1x106Hz）入：波長(zhǎng)（單位：m）真空中電磁波的波速為c，它等于波長(zhǎng)入和頻率f的乘積c=Af真空中電磁波傳播的速度c大約30萬千米每秒，是宇宙間物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最快速度。c 是物理學(xué)中一個(gè)十分重要的常數(shù)，目前公認(rèn)的數(shù)值是：c=299792.458km/s3x108m/s單位電磁波頻率的單位也是赫茲（Hz）。但常用的單位是千赫（KHz）和兆赫（MHz）。發(fā)現(xiàn)編輯理論1864年，英國(guó)科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在，推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。證實(shí)1887年，德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。之后，1898年，馬可尼又

3、進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)，不僅證明光是一種電磁波，而且發(fā)現(xiàn)了更多形式的電磁波，它們的本質(zhì)完 全相同，只是波長(zhǎng)和頻率有很大的差別。電磁波譜編輯編輯綜述按照波長(zhǎng)或頻率的順序把這些電磁波排列起來，就是電磁波譜。如果把每個(gè)波段的頻 率由低至高依次排列的話，它們是工頻電磁波、無線電波（分為長(zhǎng)波、中波、短波、微波）、 紅外線、可見光、紫外線、X射線及丫射線。以無線電的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，宇宙射線（x射線、Y 射線和波長(zhǎng)更短的射線）的波長(zhǎng)最短。簡(jiǎn)介首先，無線電波用于通信等，微波用于微波爐，紅外線用于遙控?zé)岢上駜x，紅外制導(dǎo) 導(dǎo)彈等，可見光是大部分生物用來觀察事物的基礎(chǔ)，紫外線用于醫(yī)用消毒，驗(yàn)證假鈔，測(cè)量 距離，工程上的探傷等，X

4、射線用于CT照相，伽瑪射線用于治療，使原子發(fā)生躍遷從而產(chǎn)生 新的射線等。分類無線電波3000米0.3毫米（微波0.1100厘米）紅外線0.3毫米0.75微米（其中：近紅外為0.763微米，中紅外為36微米，遠(yuǎn) 紅外為615微米，超遠(yuǎn)紅外為15300微米）可見光0.7微米0.4微米紫外線0.4微米10納米X射線10納米0.1納米Y射線0.1納米1皮米高能射線小于1皮米傳真（電視）用的波長(zhǎng)是36米雷達(dá)用的波長(zhǎng)在3米到幾毫米?，F(xiàn)在我們分析藍(lán)牙中電磁波的應(yīng)用藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信(一般是10m之內(nèi))的無線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交

5、換。藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，帶寬為1Mb/s。藍(lán)牙(Bluetooth)原是一位在10世紀(jì)統(tǒng)一丹麥的國(guó)王，他將當(dāng)時(shí)的瑞典、芬蘭與丹麥統(tǒng) 一起來。用他的名字來命名這種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，含有將四分五裂的局面統(tǒng)一起來的意思。藍(lán) 牙技術(shù)使用高速跳頻(FH，F(xiàn)requency Hopping)和時(shí)分多址(TDMA，Time DivesionMuliaccess)等先進(jìn)技術(shù)，在近距離內(nèi)最廉價(jià)地將幾臺(tái)數(shù)字化設(shè)備(各種移動(dòng)設(shè) 備、固定通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備、各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)，如數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī) 等，甚至各種家用電器、自動(dòng)化設(shè)備)呈網(wǎng)狀鏈接起來。藍(lán)牙技術(shù)將是網(wǎng)絡(luò)中各種外

6、圍設(shè)備 接口的統(tǒng)一橋梁，它消除了設(shè)備之間的連線，取而代之以無線連接。藍(lán)牙是一種短距的無線通訊技術(shù)，電子裝置彼此可以透過藍(lán)牙而連接起來，省去了傳統(tǒng)的電 線。透過芯片上的無線接收器，配有藍(lán)牙技術(shù)的電子產(chǎn)品能夠在十公尺的距離內(nèi)彼此相通， 傳輸速度可以達(dá)到每秒鐘1兆字節(jié)。以往紅外線接口的傳輸技術(shù)需要電子裝置在視線之內(nèi)的 距離，而現(xiàn)在有了藍(lán)牙技術(shù)，這樣的麻煩也可以免除了。藍(lán)牙(Bluetooth)是由東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞于1998年5月共同提出的近距 離無線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸速度1Mb/s (有效傳輸速度為 721kb/s)、最大傳輸距離為10米，用戶不必經(jīng)

7、過申請(qǐng)便可利用2.4GHz的ISM(工業(yè)、科 學(xué)、醫(yī)學(xué))頻帶，在其上設(shè)立79個(gè)帶寬為1MHz的信道，用每秒鐘切換1600次的頻率、 滾齒方式的頻譜擴(kuò)散技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電波的收發(fā)。藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：支持語音和數(shù)據(jù)傳輸；采用無線電技術(shù)，傳輸范圍大，可穿透不同物質(zhì)以 及在物質(zhì)間擴(kuò)散；采用跳頻展頻技術(shù)，抗干擾性強(qiáng)，不易竊聽；使用在各國(guó)都不受限制的頻 譜，理論上說，不存在干擾問題；功耗低；成本低。藍(lán)牙的劣勢(shì)：傳輸速度慢。藍(lán)牙的技 術(shù)性能參數(shù)：有效傳輸距離為10cm10m，增加發(fā)射功率可達(dá)到100米，甚至更遠(yuǎn)。收發(fā)器工作頻率為2.45GHz，覆蓋范圍是相隔1MHz的79個(gè)通道(從2.402GHz到2.480GHz

8、 )。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)使用短封包，跳頻展頻技術(shù)，1600次/秒，防止偷聽和避免干擾；每次傳送一 個(gè)封包，封包的大小從126287bit；封包的內(nèi)容可以是包含數(shù)據(jù)或者語音等不同服務(wù)的資 料。數(shù)據(jù)傳輸帶寬為同步連接可達(dá)到每個(gè)方向32.6Kbps，接近于10倍典型的56kb/s Modem 的模擬連接速率，異步連接允許一個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到721kb/s，用于上載或下載， 這時(shí)相反方向的速率是57.6kb/s；數(shù)據(jù)傳輸通道為留出3條并發(fā)的同步語音通道，每條帶寬 64kb/s；語音與數(shù)據(jù)也可以混合在一個(gè)通道內(nèi)，提供一個(gè)64kb/s同步語音連接和一個(gè)異步 數(shù)據(jù)連接。網(wǎng)絡(luò)連接使用加密技術(shù)，同時(shí)采用口令驗(yàn)證

9、連接設(shè)備，可同時(shí)與其他7個(gè)以內(nèi)的 設(shè)備構(gòu)成藍(lán)牙微網(wǎng)(Piconet)，1個(gè)藍(lán)牙設(shè)備可以同時(shí)加入8個(gè)不同的微網(wǎng)，每個(gè)微網(wǎng)分別 有1Mb/s的傳輸頻寬，當(dāng)2個(gè)以上的設(shè)備共享一個(gè)Channel時(shí)，就可以構(gòu)成一個(gè)藍(lán)牙微網(wǎng)， 并由其中的一個(gè)裝置主導(dǎo)傳輸量，當(dāng)設(shè)備尚未加入藍(lán)牙微網(wǎng)時(shí)，它先進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。電磁波的危害電磁輻射危害人體的機(jī)理主要是熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和積累效應(yīng)等。熱效應(yīng)：人體內(nèi)70%以上是水，水分子受到電磁波輻射后相互摩擦，引起機(jī)體升溫， 從而影響到身體其他器官的正常工作。非熱效應(yīng)：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場(chǎng)，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外 界電磁波的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場(chǎng)即遭到破壞

10、，人體正常循環(huán)機(jī)能會(huì)遭受破壞。累積效應(yīng)：熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對(duì)人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前再 次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會(huì)發(fā)生累積，久之會(huì)成為永久性病態(tài)或危及生命。對(duì) 于長(zhǎng)期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也會(huì)誘發(fā)想不到的病變，應(yīng)引起 警惕！各國(guó)科學(xué)家經(jīng)過長(zhǎng)期研究證明：長(zhǎng)期接受電磁輻射會(huì)造成人體免疫力下降、新陳代謝紊 亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產(chǎn)生斑痘、 粗糙，甚至導(dǎo)致各類癌癥等；男女生殖能力下降、婦女易患月經(jīng)紊亂、流產(chǎn)、畸胎等癥。但 是暫時(shí)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，也無大規(guī)模的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)證實(shí)存在必然聯(lián)系具有防電磁波輻射危害的食

11、物有：綠茶、海帶、海藻、裙菜、Va、Vc、Vb1.卵磷脂、 豬血、牛奶、甲魚、蟹等動(dòng)物性優(yōu)質(zhì)蛋白等。電磁波的預(yù)防電磁環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)定。為控制現(xiàn)代生活中電磁波對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)人們身體健 康，1989年12月22日我國(guó)衛(wèi)生部頒布了環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB9175-88）,規(guī)定 居住區(qū)環(huán)境電磁波強(qiáng)度限制值：長(zhǎng)、中、短波應(yīng)小于lOV/m，超短波應(yīng)小于5V/m,微波應(yīng) 小于10pW/cm2o我國(guó)有關(guān)部門還制訂了電視塔輻射衛(wèi)生防護(hù)距離標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家環(huán)保局也 頒布了電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法。針對(duì)移動(dòng)通信發(fā)展?fàn)顩r，北京市環(huán)保局于2000年2月17日頒布了全國(guó)首例對(duì)電磁污 染進(jìn)行規(guī)范管理的北京市移動(dòng)通訊建設(shè)項(xiàng)目

12、環(huán)境保護(hù)管理規(guī)定（試行），以規(guī)范移動(dòng)通信 臺(tái)（站）的建設(shè)和運(yùn)行，防止其對(duì)環(huán)境造成電磁污染。該規(guī)定中明確了能夠產(chǎn)生電磁輻射的移 動(dòng)通信臺(tái)（站）在建設(shè)前均要履行環(huán)保審批手續(xù)，并要辦理環(huán)保驗(yàn)收審批，經(jīng)環(huán)保部門的監(jiān)測(cè)， 當(dāng)?shù)毓β拭芏确蠂?guó)家電磁輻射防護(hù)規(guī)定中的頻率在20 MHz3000 MHz范圍內(nèi)、照 射導(dǎo)出限值的功率密度在40|jW/cm2這一標(biāo)準(zhǔn)，才可正式投人使用，大于這一標(biāo)準(zhǔn)的必須 停用或整改；建設(shè)蜂窩移動(dòng)通訊基站前要預(yù)測(cè)用戶密度分布，采用最佳頻率復(fù)用方式，盡量 減少基站個(gè)數(shù)；在居民樓上建設(shè)移動(dòng)通信臺(tái)（站），事前建筑物產(chǎn)權(quán)單位或物業(yè)管理單位必須 征得所住居民意見；無線尋呼通信、集群通信天線最低

13、允許高度不得低于40m,而蜂窩移動(dòng) 通信基站室外天線一般不得低于25m,發(fā)射天線主射方向50m范圍內(nèi)、非主射方向30m范 圍內(nèi)，一般不得建高于天線的醫(yī)院、幼兒園、學(xué)校、住宅等建筑；建設(shè)單位應(yīng)在上述各類天 線安裝地點(diǎn)設(shè)置電磁輻射警示牌。電磁波防護(hù)措施。根據(jù)電磁波隨距離衰減的特性，為減少電磁波對(duì)居民的危害，應(yīng) 使發(fā)射電磁功率較大、可能產(chǎn)生強(qiáng)電磁波的工作場(chǎng)所和設(shè)施，如電視臺(tái)、廣播電臺(tái)、雷達(dá)通 信臺(tái)站、微波傳送站等，盡量設(shè)在遠(yuǎn)離居住區(qū)的遠(yuǎn)郊區(qū)縣或地勢(shì)高的地區(qū)。必須設(shè)置在城市 內(nèi)、鄰近居住區(qū)域和居民經(jīng)?；顒?dòng)場(chǎng)所范圍內(nèi)的設(shè)施，如變電站等，應(yīng)與居住區(qū)間保持一定 安全防護(hù)距離，保證其邊界符合環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

14、的要求。同時(shí)，對(duì)電磁波輻射源需選用 能屏蔽、反射或吸收電磁波的銅、鋁、鋼等金屬絲或高分子膜等材料制成的物品進(jìn)行電磁屏 蔽，將電磁輻射能量限制在規(guī)定的空間之內(nèi)。高壓特別是超高壓輸電線路應(yīng)遠(yuǎn)離住宅、學(xué)校、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等人群密集區(qū)。使用電腦時(shí)， 應(yīng)選用低輻射顯示器，并保持人體與顯示屏正面不少于75cm的距離，側(cè)面和背面不少于 90cm，最好加裝屏蔽裝置。應(yīng)嚴(yán)格控制移動(dòng)通信基站的密度，確保設(shè)置在市區(qū)內(nèi)的各種移動(dòng)通信發(fā)射基站天線高 于周圍建筑，在幼兒園、學(xué)校校舍、醫(yī)院等建筑周圍一定范圍內(nèi)不得建立發(fā)射天線。為減輕家庭居室內(nèi)電磁污染及其有害作用，應(yīng)經(jīng)常對(duì)居室通風(fēng)換氣，保持室內(nèi)空氣暢 通?？茖W(xué)使用家用電器：例如，觀

15、看電視或家庭影院、收聽組合音響時(shí)，應(yīng)保持較遠(yuǎn)距離， 并避免各種電器同時(shí)開啟；使用電腦或電子游戲機(jī)持續(xù)時(shí)間不宜過長(zhǎng)等。使用手機(jī)電話時(shí)，盡量減少通話時(shí)間；手機(jī)天線頂端要盡可能偏離頭部，盡量把天線 拉長(zhǎng)；在手機(jī)電話上加裝耳機(jī)等。另外，可每天服用一定量的維生素C或者多吃些富含維生素C的新鮮蔬菜，如辣椒、 柿子椒、香椿、菜花、菠菜等；多食用新鮮水果如柑橘、棗等。飲食中也注意多吃一些富含 維生素A、C和蛋白質(zhì)的食物，如西紅柿、瘦肉、動(dòng)物肝臟、豆芽等；經(jīng)常喝綠茶。這些飲 食措施，可在一定程度上起到積極預(yù)防和減輕電磁輻射對(duì)人體造成傷害的作用。電磁波輻射是近三四十年才被人們認(rèn)識(shí)的一種新的環(huán)境污染，現(xiàn)在人們對(duì)電磁輻射仍 處于認(rèn)識(shí)和研究階段。由于它看不見、摸