一、概述
工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM,industrial, scientific and medical)的應(yīng)用是由國(guó)際電聯(lián)(ITU-R)所提出并規(guī)范的。工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)的應(yīng)用與無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用不同,它通常局限于相對(duì)小的應(yīng)用范圍(短距離),且射頻功率相對(duì)較小(微功率),但其應(yīng)用的系統(tǒng)或設(shè)備的種類較多。
1、定義
在ITU-R發(fā)布的《無線電規(guī)則》中給出了“(射頻能量的)工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)應(yīng)用”的定義,即:能在局部范圍內(nèi)產(chǎn)生射頻能量并利用這種能量為工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療、民用或類似領(lǐng)域提供服務(wù)的設(shè)備或器械的運(yùn)用,但不包括電信領(lǐng)域內(nèi)的運(yùn)用。
在我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13622-2012《無線電管理術(shù)語》及《中華人民共和國(guó)無線電頻率劃分規(guī)定》中,依照ITU-R的《無線電規(guī)則》都給出了相同的定義。
2、免許可
根據(jù)ITU-R的相關(guān)要求,ISM應(yīng)用的射頻頻段是無需授權(quán)許可(Free License)的使用,即不需要到國(guó)家無線電管理部門申請(qǐng)使用許可。
但是,免許可,并非免管理的。根據(jù)ITU-R的《無線電規(guī)則》的規(guī)定,有些頻段須經(jīng)有關(guān)部門與那些無線電通信業(yè)務(wù)可能受到影響的主管部門達(dá)成協(xié)議后給予特別批準(zhǔn)(具體見下述)。同時(shí),ISM應(yīng)用的射頻頻段需要遵守相應(yīng)頻段的無線特性技術(shù)要求與輻射限值要求的,以避免對(duì)相同頻段的其它業(yè)務(wù)造成干擾。
二、ISM應(yīng)用的頻段
1、《無線電規(guī)則》規(guī)定的ISM頻段
在ITU-R的《無線電規(guī)則》中,對(duì)于指定給工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)應(yīng)用使用的頻段分為兩類:即分別為符合《無線電規(guī)則》腳注編號(hào)5.138和5.150要求的兩類頻段,匯總于下表2-1中,表中包括頻段、中心頻率、腳注編號(hào)及腳注要求等,共計(jì)12段頻段。
表2-1:工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)使用的頻段
在表中,對(duì)于腳注編號(hào)5.150要求的頻段,有許多是與陸地移動(dòng)業(yè)務(wù)(如數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信無線接入網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等)所用頻段相重疊的,因此,在這些頻段內(nèi)工作的無線電通信業(yè)務(wù)必須承受由于這些ISM應(yīng)用可能產(chǎn)生的有害干擾。同時(shí)要求在這些頻段內(nèi)操作的ISM設(shè)備應(yīng)遵守《無線電規(guī)則》第15.13款的規(guī)定。《無線電規(guī)則》第15.13款的規(guī)定是:各主管部門應(yīng)該采取一切切實(shí)可行和必要的步驟以保證使工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)所用設(shè)備的輻射最小,并保證在指定由這些設(shè)備使用的頻段之外,這些設(shè)備的輻射電平不會(huì)對(duì)按照本規(guī)則條款應(yīng)用的無線電通信業(yè)務(wù),特別是無線電導(dǎo)航或任何其它安全業(yè)務(wù)造成有害干擾(關(guān)于安全業(yè)務(wù)在我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4824的附錄中有專門的列表,見下述)。
欲詳細(xì)了解ITU-R《無線電規(guī)則》具體內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入。
2、我國(guó)規(guī)定的ISM頻段
我國(guó)無線電管理部門,依照ITU-R的《無線電規(guī)則》制定并發(fā)布了《中華人民共和國(guó)無線電頻率劃分規(guī)定》,在該劃分規(guī)定中,對(duì)于我國(guó)ISM頻段的劃分指定,是與《無線電規(guī)則》完全相同的,即規(guī)定要求同表2-1。但實(shí)際上有些頻段我國(guó)從未使用過的。
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三、ISM頻段的限值要求
1、關(guān)于WRC的63號(hào)決議
在1979年的ITU的世界無線電大會(huì)(WRC-79)上形成的《保護(hù)無線電通信業(yè)務(wù)免受工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)設(shè)備的輻射干擾》的63號(hào)決議,決議要求ITU-R與CISPR合作提出ISM射頻設(shè)備在頻帶內(nèi)和頻帶外的限值。在2007年ITU的世界無線電大會(huì)(WRC-07)上,對(duì)63號(hào)決議進(jìn)行了修訂,決議仍然要求:為了保證無線電通信業(yè)務(wù)受到充分的保護(hù),需要就《無線電規(guī)則》中指定給ISM設(shè)備使用的頻段內(nèi)及這些頻段外ISM設(shè)備的輻射限值進(jìn)行研究,請(qǐng)ITU-R為保證無線電通信業(yè)務(wù)受到充分的保護(hù),繼續(xù)與CISPR合作,就《無線電規(guī)則》指定給ISM設(shè)備的頻段內(nèi)和這些頻段外的ISM設(shè)備的輻射進(jìn)行研究;應(yīng)優(yōu)先完成可允許CISPR在CISPR第11號(hào)出版物中確定《無線電規(guī)則》指定用于ISM設(shè)備的所有頻段內(nèi)的輻射限值研究。
2、關(guān)于ITU-R的SM.1056建議書
實(shí)際上,在2007年4月ITU-R就發(fā)布了ITU-R建議書SM.1056-1《來自工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)(ISM)設(shè)備的輻射限制》,該建議書建議:主管部門可使用最新版的CISPR第11號(hào)出版物,包括其修正,作為ISM裝置測(cè)量限值和方法的應(yīng)用指南,為無線電通信提供保護(hù);應(yīng)繼續(xù)與CISPR合作,以確保無線電通信的需求得到全面考慮。同時(shí)該建議書給出了在不同國(guó)家不同地點(diǎn)展開的ISM設(shè)備在其指定頻段內(nèi)產(chǎn)生的輻射電平的一些測(cè)量工作的調(diào)查結(jié)果,如下表3-2所示。
表3-2:國(guó)際電聯(lián)指定的ISM頻段內(nèi)ISM設(shè)備測(cè)出的場(chǎng)強(qiáng)電平范圍
在2019年,無線電通信第1研究組根據(jù)ITU-R第1號(hào)決議,對(duì)本建議書僅進(jìn)行了編輯性修改。說明是繼續(xù)與CISPR合作,以確保無線電通信的需求得到全面考慮。
3、CISPR第11號(hào)出版物
CISPR第11號(hào)出版物《工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)設(shè)備 射頻騷擾特性 限值和測(cè)量方法》是IEC的無線電干擾委員會(huì)(CISPR)專門對(duì)ISM設(shè)備的騷擾限值及測(cè)量方法提出了要求。其11號(hào)出版物在不斷修訂出版新的版本,目前CISPR第11號(hào)出版物已有2016年版本。
4、關(guān)于我國(guó)GB 4828
我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 4824-2013《工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)設(shè)備 射頻騷擾特性 限值和測(cè)量方法》等同采用(IDT)了2010年版的CISPR第11號(hào)出版物,并結(jié)合我國(guó)的具體情況,對(duì)ISM設(shè)備的騷擾限值提出了要求,適用于0~400GHz范圍內(nèi)的ISM電氣設(shè)備以及設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生和/或使用局部射頻能量的家用及類似器具。在該標(biāo)準(zhǔn)中給出了ISM設(shè)備的分組與分類,然后分別給出了其電磁騷擾限值。若要詳細(xì)了解GB 4824-2013具體內(nèi)容的請(qǐng)查閱下附件。
附件:GB 4824-2013《工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)設(shè)備 射頻騷擾特性 限值和測(cè)量方法》
四、與ISM頻段共頻應(yīng)用設(shè)備的無線特性要求
根據(jù)上述的ISM頻段,其中2 400~2 500MHz和5 725~5 875MHz也被應(yīng)用于微功率短距離設(shè)備和無線接入網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備。依據(jù)ITU-R《無線電規(guī)則》第15.13款的規(guī)定,我國(guó)無線電管理部門專門制定發(fā)布了這兩種應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備的相關(guān)無線特性要求,即《中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部公告》(2019年第52號(hào))和《關(guān)于加強(qiáng)和規(guī)范2400MHz、5100MHz和5800MHz頻段無線電管理有關(guān)事宜的通知》(工信部無[2021] 129號(hào))。
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