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,它通常局限于相對小的應(yīng)用范圍(短距離),且射頻功率相對較?。ㄎ⒐β剩鋺?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)備或器械的運用,但不包括電信領(lǐng)域內(nèi)的運用。
在我國國家標(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,即不需要到國家無線電管理部門申請使用許可。
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成協(xié)議后給予特別批準(zhǔn)(具體見下述)。同時,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、腳注編號及腳注要求等,共計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,對于腳注編號5.150要求的頻段,有許多是與陸地移動業(yè)務(wù)(如數(shù)字蜂窩移動通信無線接入網(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)備的輻射電平不會對按照本規(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)在我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4824的附錄中有專門的列表,見下述)。
欲詳細了解ITU-R《無線電規(guī)則》具體內(nèi)容的請進入。
2、我國規(guī)定的ISM頻段
我國無線電管理部門,依照ITU-R的《無線電規(guī)則》制定并發(fā)布了《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》,在該劃分規(guī)定中,對于我國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。但實際上有些頻段我國從未使用過的。
欲詳細了解《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》具體內(nèi)容的請進入。
三、ISM頻段的限值要求
1、關(guān)于WRC的63號決議
在1979年的ITU的世界無線電大會(WRC-79)上形成的《保護無線電通信業(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(WRC-07)上,對63號決議進行了修訂,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,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)備的輻射限值進行研究,請ITU-R為保證無線電通信業(yè)務(wù)受到充分的保護,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)備的輻射進行研究;應(yīng)優(yōu)先完成可允許CISPR在CISPR第11號出版物中確定《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號出版物,包括其修正,作為ISM裝置測量限值和方法的應(yīng)用指南,為無線電通信提供保護;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。同時該建議書給出了在不同國家不同地點展開的ISM設(shè)備在其指定頻段內(nèi)產(chǎn)生的輻射電平的一些測量工作的調(diào)查結(jié)果,如下表3-2所示。
表3-2:國際電聯(lián)指定的ISM頻段內(nèi)ISM設(shè)備測出的場強電平范圍
在2019年,無線電通信第1研究組根據(jù)ITU-R第1號決議,對本建議書僅進行了編輯性修改。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號出版物
CISPR第11號出版物《工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)設(shè)備 射頻騷擾特性 限值和測量方法》是IEC的無線電干擾委員會(CISPR)專門對ISM設(shè)備的騷擾限值及測量方法提出了要求。其11號出版物在不斷修訂出版新的版本,目前CISPR第11號出版物已有2016年版本。
4、關(guān)于我國GB 4828
我國現(xiàn)行的國家強制性標(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 限值和測量方法》等同采用(IDT)了2010年版的CISPR第11號出版物,并結(jié)合我國的具體情況,對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。若要詳細了解GB 4824-2013具體內(nèi)容的請查閱下附件。
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《中華人民共和國工業(yè)和信息化部公告》(2019年第52號)和《關(guān)于加強和規(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)。
欲詳細了解這兩項規(guī)定具體內(nèi)容的請進入:微功率短距離設(shè)備;無線接入網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備
欲進一步了解我國其他業(yè)務(wù)指配的頻率的請進入。