3為ISM應(yīng)用指定頻段的內(nèi)部輻射電平-ITU

ITU-RSM.1056-1ITU-RSM.1056-1建議書 # ITU-RSM.1056-1建議書ITU-RSM.1056-1建議書對(duì)工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）設(shè)備輻射的限制（ITU-R第70/1號(hào)課題）（1994-2007年）范圍本建議書規(guī)定了各類ISM設(shè)備輻射的限值并就如何使用國際無線電干擾特別委員會(huì)（CISPR）第11號(hào)出版物規(guī)定的限值提出了建議。國際電聯(lián)無線電通信全會(huì)，考慮到《無線電規(guī)則》第1.15款將工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療應(yīng)用（射頻能量）定義為“運(yùn)行為工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療、家庭或相似目的設(shè)計(jì)的可以產(chǎn)生和使用局部射頻能量的設(shè)備或電器，但不包括電信領(lǐng)域中的應(yīng)用”；在該頻譜范圍內(nèi)，ISM設(shè)備有可能對(duì)無線電通信業(yè)務(wù)和應(yīng)用造成有害干擾；為能最佳利用頻譜，有必要為指定ISM頻段之外的ISM設(shè)備制定輻射限值；由于ISM設(shè)備運(yùn)行環(huán)境和特性的不同，有必要制定幾種限值范圍；在1979年世界無線電通信行政大會(huì)（WARC-79）前為ISM設(shè)備指定的頻段內(nèi)工作的無線電業(yè)務(wù)須接受有害干擾，且應(yīng)在所有其它頻段設(shè)置必要的輻射限值，以保護(hù)無線電業(yè)務(wù)；抑制ISM設(shè)備產(chǎn)生的輻射可能會(huì)在成本和技術(shù)方面的帶來困難，因此制定抑制要求時(shí)必須考慮到使用ISM所涉及的物理、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)營與安全等各個(gè)方面，以避免制定不必要的嚴(yán)厲措施；可滿足輻射限制（折衷值）的設(shè)備在某些情況下會(huì)造成有害干擾；并且必須制定規(guī)則，以消除或降低個(gè)別情況產(chǎn)生的干擾；不同國家的法律和行政規(guī)定不同，因此各主管部門應(yīng)用和執(zhí)行限值的方法各異；國際電工委員會(huì)/國際無線電干擾特別委員會(huì)（IEC/CISPR）已制定了限值并考慮到e）和f）中概述的原則以及針對(duì)協(xié)調(diào)干擾控制程序提出的要求，以清除貿(mào)易技術(shù)壁壘；潛在干擾取決于ISM設(shè)備在用戶所在地的位置，并已考慮到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的測(cè)量距離和參考點(diǎn)；；如不同國際機(jī)構(gòu)對(duì)同一類設(shè)備提出了不同的限值建議，則會(huì)造成巨大的因難，注意到在ISM應(yīng)用方面，附件1列出了由乂設(shè)備通常使用的頻率及一些當(dāng)前和未來的ISM應(yīng)用；盡管國際電聯(lián)為ISM應(yīng)用指定了頻段，但在實(shí)際情況不允許使用指定頻段的情況下，目前亦在使用其它工作頻率；CISPR第23號(hào)出版物“工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備限值的確定”詳細(xì)描述了限值的推導(dǎo)方法；CISPR還未將使用射頻（RF）能量的信息技術(shù)設(shè)備（ITE）作為ISM設(shè)備，且CISPR第22號(hào)出版物中包含ITE測(cè)量限值與方法的應(yīng)用指南；CISPR第11號(hào)出版物已將在2.45和5.8GHzISM頻段（及《無線電規(guī)則》中定義的2區(qū)915MHz頻段）工作的射頻照明裝置作為ISM設(shè)備，且其它照明設(shè)備在CISPR第15號(hào)出版物中作出了規(guī)定，認(rèn)識(shí)到2003年世界無線電通信大會(huì)第63號(hào)決議（WRC-03,修訂版）做出決議，為保證無線電通信業(yè)務(wù)受到充分的保護(hù)，須與CISPR密切合作，就應(yīng)對(duì)《無線電規(guī)則》指配用于此目的的、頻段內(nèi)外ISM設(shè)備施加的輻射限值開展研究；2003年世界無線電通信大會(huì)第952號(hào)決議（WRC-03）做出決議，在ITU-R與CISPR共同制定出新定義之前，請(qǐng)CISPR使用《無線電規(guī)則》第1.15款對(duì)ISM應(yīng)用的定義，建議1 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。附件1工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）應(yīng)用引言本附件包括國際電聯(lián)定義的ISM應(yīng)用，一系列通常由ISM設(shè)備使用的頻率并描述了一些當(dāng)前和未來的ISM應(yīng)用。ISM應(yīng)用《無線電規(guī)則》第1.15款將工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療應(yīng)用定義為“運(yùn)行為工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療、家庭或相似目的設(shè)計(jì)的可以產(chǎn)生和使用局部射頻能量的設(shè)備或電器，但不包括電信領(lǐng)域中的應(yīng)用”。下述清單包含部分ISM應(yīng)用和設(shè)備:感應(yīng)加熱設(shè)備（以下）家用感應(yīng)炊具金屬熔煉坯段加熱焊管釬焊元件加熱點(diǎn)焊選擇性金屬部件表面熱處理半導(dǎo)體晶體生長和加工車身表面焊合預(yù)裝件密封鍍鋅、退火和烤漆前帶鋼加熱，射頻絕緣加熱設(shè)備薄板和木材干燥紡織品干燥玻璃纖維干燥紙張和紙涂料干燥塑料預(yù)熱塑料焊接和澆鑄食品后烘制與干燥肉和魚制品的解凍鑄造烘芯膠干燥膠片干燥粘性固化材料預(yù)熱醫(yī)療設(shè)備短波和微波透熱療法和高熱療法設(shè)備高頻電刀（ESU）磁共振成像儀（MRI）超聲波診斷成像儀微波設(shè)備（ 以上）家用和商用微波爐食品的回火、解凍和烹飪紫外線（UV）涂料和涂層固化橡膠硫化醫(yī)藥處理雜項(xiàng)設(shè)備射頻激勵(lì)弧焊機(jī)電火花加工設(shè)備實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)設(shè)備信號(hào)發(fā)生器測(cè)量接收機(jī)頻率計(jì)流量表頻譜分析儀稱重儀化學(xué)分析儀電子顯微鏡切換模式的供電設(shè)備（未置于設(shè)備內(nèi)部）當(dāng)前的應(yīng)用目前工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療和其它非通信應(yīng)用使用的頻率函蓋了大量頻譜，其中包括《無線電規(guī)則》規(guī)定之外的頻率。一系列ISM設(shè)備使用未確定容忍度和穩(wěn)定性的頻率，且其中有一些設(shè)備使用劃分給安全業(yè)務(wù)及無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)的頻率。表1總結(jié)了不同頻段內(nèi)的一些ISM應(yīng)用。表1目前在用的ISM設(shè)備頻率（MHz）主要應(yīng)用射頻功率（典型）預(yù)計(jì)的在用設(shè)備數(shù)量0.15以下工業(yè)感應(yīng)加熱（金屬的焊接和熔接）超聲波清掃（15-30kHz）醫(yī)療應(yīng)用（超聲波診斷儀）10kW-10MW20-1000W100-1000W>100000>100000>100000.15-1感應(yīng)加熱（熱處理、預(yù)裝件密封、金屬的焊接和熔接）超聲波醫(yī)療診斷1kW-1MW100-1000W>100000>1000001-10外科透熱療法（1-10MHz減幅波振蕩器）木材粘合與固定（3.2和6.5MHz）電子管感應(yīng)生成器制造半導(dǎo)體材料射頻弧穩(wěn)定焊接（1-10MHz減幅波振蕩器）100-1000W10kW-1.5MW1-200kW2-10kW>100000>1000>1000010-100絕緣加熱（大部分在13.56、27.12和40.68MHzISM頻段內(nèi)的頻率工作，但也有許多在ISM頻段之外工作）制陶鑄造烘芯紡織品干燥商品（書籍、紙張、粘合和干燥）食品（烘制后的處理，肉和魚制品的解凍）溶解性干燥木制品的干燥與粘合（薄板和木材干燥）一般性絕緣干燥塑料加熱（沖模密封和塑料壓紋）醫(yī)療應(yīng)用醫(yī)用透熱療法（27MHz）磁共振成像儀（在大屏蔽室內(nèi)為10-100MHz）15-300kW15-300kW15-200kW5-25kW10-100kW5-400kW5-1000kW1-50kW(most<5kW)100-1000W10001000100010001000>10000>100000>10000>1000100-1000食品加工（915MHz）醫(yī)療應(yīng)用（433MHz）射頻等離子發(fā)生器橡膠硫化（915MHz）<200kW<1000<10001000以上射頻等離子發(fā)生器家用微波爐（2450MHz）用微波爐（2450MHz）橡膠硫化（2450MHz）射頻激勵(lì)紫外線固化600-1500W1.5-200kW6-100kW>200000000<1000未來的應(yīng)用為改善工業(yè)流程，全球?qū)π滦头峭ㄐ蓬愲姶拍艿恼{(diào)研工作與日俱增。這些調(diào)研不僅限于ISM頻段。制造裝備應(yīng)用頻率的選擇是基于多項(xiàng)因素，其中包括，但不限于：適用電源的可用性，射頻干擾潛在的可能及抑制成本，安全考慮，適用ISM頻率的可用性，和特定操作的頻率優(yōu)化。一系列新應(yīng)用承諾會(huì)產(chǎn)生明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)利益，這些利益通過其它流程無法獲得，此外這些新應(yīng)用還承諾大量節(jié)約能源并保護(hù)環(huán)境。近來調(diào)查的領(lǐng)域包括：感應(yīng)加熱盡管并非新應(yīng)用，但新型高通量感應(yīng)生成器鼓勵(lì)使用下列應(yīng)用，例如：高純度半導(dǎo)體材料的提純，熔煉金屬，特別是航空和汽車工業(yè)使用的真空熔煉。等離子體化學(xué)下述等離子化學(xué)實(shí)驗(yàn)正在對(duì)27MHz、915MHz和2450MHz的ISM頻段和其它頻率進(jìn)行調(diào)察：鉆石生長，制陶加工和燒結(jié)，原材料加工。醫(yī)療最近的一批調(diào)查包括：使用2450MHz加速化學(xué)分析，400MHz以下進(jìn)行癌癥局部放療（高熱療法），組織的固定，在特殊屏蔽間使用10至100MHz磁共振成像，高熱治療。材料和食品加工使用5800MHz進(jìn)行環(huán)境空間加熱，使用10MHz以下頻率從頁巖中提取石油，使用2450MHz等微波頻率處理危險(xiǎn)廢物，使用915MHz、2450MHz和5800MHz進(jìn)行大規(guī)模解凍和烹飪，使用2450MHz烘干衣物，土壤修復(fù),醫(yī)療廢物消毒，食品的加熱殺菌和消毒，再利用處理（13.56MHz和2450MHz）.能源轉(zhuǎn)換大部分能源轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)在2450MHz、5800MHz或更高的微波頻率開展。太陽能衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)在2450MHz和35GHz繼續(xù)；向航空器轉(zhuǎn)換能源在2450MHz進(jìn)行；電氣化軌道-一批置于電氣化軌道內(nèi)的能源轉(zhuǎn)換站，為上方經(jīng)過的電力機(jī)車充電（915MH和D2450MHz）；1MHz以下的電磁（EM）推進(jìn)系統(tǒng)。為ISM應(yīng)用指定頻段的內(nèi)部輻射電平理由為ISM設(shè)備設(shè)定帶內(nèi)限值至少有五個(gè)原因，其中包括：控制生態(tài)影響；為保護(hù)無線電業(yè)務(wù)盡量降低帶外發(fā)射；為保護(hù)在ISM頻段工作的無線電業(yè)務(wù)盡量降低帶內(nèi)發(fā)射；為保護(hù)相鄰頻段的無線電業(yè)務(wù)盡量降低無線電發(fā)射；為保護(hù)緊鄰ISM設(shè)備的電子或無線電業(yè)務(wù)，盡量降低無線電發(fā)射。測(cè)量限值和方法以及為遵循生態(tài)影響的要求而采用的方法不在國際電聯(lián)和CISPR的職責(zé)范圍之內(nèi)，因此不可將生態(tài)影響用于設(shè)置帶內(nèi)限值。但據(jù)觀察，在很多情況下，遵循生態(tài)影響的限值在CISPR測(cè)量距離內(nèi)并未大幅降低輻射電平。應(yīng)當(dāng)注意，降低帶內(nèi)輻射并不一定會(huì)降低帶外輻射，且?guī)廨椛鋾?huì)隨抑制帶內(nèi)信號(hào)而上升。由于未指定應(yīng)當(dāng)保護(hù)的業(yè)務(wù)，現(xiàn)仍未考慮保護(hù)帶內(nèi)無線電業(yè)務(wù)的帶寬限值。此外，設(shè)定限值將降低ISM頻段的工業(yè)用途。其結(jié)果是鼓勵(lì)在更適用于其流程，但不利于無線電業(yè)務(wù)的頻率范圍內(nèi)使用ISM設(shè)備。使用帶內(nèi)限值保護(hù)與ISM頻段相鄰的無線電業(yè)務(wù)或在ISM附近工作的無線電設(shè)備，更宜做為一種設(shè)備抗擾度問題來處理。因此，此問題最好通過確保必要的距離間隔，或在可能會(huì)受影響的設(shè)備中加入充分的抗擾特性來解決。但是，只有在已知實(shí)際遇到的場(chǎng)強(qiáng)的情況下，才能計(jì)算出抗擾度并實(shí)現(xiàn)這一抗擾度。所以，下表提供了在不同國家測(cè)量值基礎(chǔ)上測(cè)量出的電平值。國際電聯(lián)指定的ISM頻段和測(cè)量出的電平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，已在不同國家的不同地點(diǎn)展開。表2列出了調(diào)查的結(jié)果。表2國際電聯(lián)指定的ISM頻段內(nèi)ISM設(shè)備測(cè)出的場(chǎng)強(qiáng)電平范圍頻段中心頻率國際電聯(lián)《無線電規(guī)則》中適用《頻率劃分表》腳注的編號(hào)測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)的范圍（dB（N/m））（1）6.765-6.795MHz6.78MHz5.13880-10013.553-13.567MHz13.567MHz5.15080-12026.957-27.283MHz27.12MHz5.15070-12040.66-40.70MHz40.68MHz5.15060-120433.05-434.79MHz433.92MHz5.138（1區(qū)），5.28060-120902-928MHz⑵915MHz5.150（2區(qū)）60-1202400-2500MHz2450MHz5.15030-1205.725-5.825GHz5.8GHz5.150無信息24.00-24.25GHz24.125GHz5.150無信息61.00-61.50GHz61.25GHz5.138無信息122-123GHz122.5GHz5.138無信息244-246GHz245GHz5.138無信息（1）該場(chǎng)強(qiáng)是指距ISM設(shè)備所在建筑物邊界30米處的場(chǎng)強(qiáng)。因此，ISM設(shè)備與測(cè)量點(diǎn)間的實(shí)際距離未知。（2）英國為896MHz。更多信息請(qǐng)參見或咨詢：- 國際微波功率協(xié)會(huì)期刊和專題研討會(huì)報(bào)告13542UnionVillageCircleC