Wann und warum wurde 5,8 GHz ein ISM-Band?

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Es ist allgemein bekannt, dass das 2,4-GHz-Band aufgrund seiner Verwendung bei der Mikrowellenerwärmung für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Zwecke (ISM) reserviert wurde. Soweit ich herausgefunden habe, schlugen die Vereinigten Staaten 1947 auf einer ITU-Tagung in Atlantic City die Schaffung internationaler ISM-Bands vor. Seite 464 dieses PDF mit gescannten Dokumenten aus der Konvention ( Quelle ) enthält den US-Vorschlag, der fünf Frequenzen vorschlägt Bänder zentriert bei 13,66 MHz, 27,320 MHz, 40,980 MHz und 2,45 GHz. Seite 270 enthält eine Zustimmung der französischen Delegation, die 13,32 MHz, 26,505 MHz und 39,96 MHz vorschlägt. (Es gibt aktuelle ISM-Bänder um die Mitte dieser vorgeschlagenen Frequenzen.) Das 5,8-GHz-Band ist jedoch nicht in den ISM-Vorschlägen enthalten. Die Funkvorschriften (PDF Seite 57), die aus der Versammlungsliste von 1947 mit 5,65 - 5,85 GHz als Amateurfunkband hervorging.

Die Suchmaschine der ITU ist ziemlich schrecklich, daher konnte ich nicht herausfinden, wann oder warum sie 5,8 GHz als ISM-Band deklariert haben. Ein neueres Dokument vom (1994-2007) schlägt vor, dass 5,8 GHz für "Raumheizung in der Umwelt", "Auftauen und Kühlen in großen Mengen" und "HF-Beleuchtung" verwendet werden, aber ich habe nicht viele Erwähnungen von diesen bei Google gefunden. Es wird erwähnt, dass 5,8 GHz für die drahtlose Energieübertragung verwendet werden, aber alle Beispiele sind 2,45 GHz und darunter.

Warum wurde 5,8 GHz gewählt und wann ist es passiert? Die Mikrowellenerwärmung ist anscheinend ziemlich flexibel. Warum also gerade diese Frequenz? Ich hätte 4,9 GHz erwartet, da es eine Harmonische von 2,45 GHz ist. Wird heute häufig eine 5,8-GHz-Heizung verwendet, oder gibt es eine andere übliche ISM-Nutzung dieses Bandes?

EDIT: Zur Verdeutlichung frage ich nicht nach der Verwendung des 5,8-GHz-Bandes für nicht lizenzierte Telekommunikation oder nach dem Zweck von ISM-Bändern im Allgemeinen. Ich frage speziell nach ISM-Anwendungen (ohne Kommunikation) des 5,8-GHz-Bandes und wann es für diesen Zweck vorgesehen war.

Adam Haun
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Antworten:

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Nach einer ziemlich umfassenden Suche konnte ich nicht feststellen, wann das 5,8-GHz-ISM-Band ursprünglich zugewiesen wurde. Obwohl ein Dokument impliziert, dass es 1947 zusammen mit dem 2,45-GHz-ISM-Band durchgeführt wurde, macht das von Ihnen referenzierte ITU-Dokument ziemlich deutlich, dass die einzigen ISM-Bänder, die damals zugewiesen wurden, 13,66 MHz, 27,320 MHz, 40,980 MHz und 2,45 GHz waren, wie Sie angegeben haben.

1985 wurde das 2,45-GHz-ISM-Band für die allgemeine Kommunikation geöffnet, erfordert jedoch die Verwendung von Spreizspektrumtechniken, um Interferenzen durch andere Aktivitäten auf dem Band zu reduzieren. 1997 wurde das Gleiche für das 5,8-GHz-ISM-Band getan , da im 2,4-GHz-Band möglicherweise schwere HF-Überlastungen auftreten können.

Das 5,8-GHz-ISM-Band wurde also ursprünglich irgendwann in den 50 Jahren zwischen 1947 und 1997 zugewiesen. Leider nicht sehr genau.

Im 5,8-GHz-Band werden 5,725–5,875 GHz speziell ISM zugewiesen und auch für WLAN (802.11 / a) verwendet.

Übrigens möchten Sie nicht die 4,9 GHz verwenden, da Sie kein Band verwenden möchten, das die zweite Harmonische von Geräten im geschäftigen 2,45 GHz ist (obwohl alle Geräte getestet werden müssen, dass sie keine schädlichen Emissionen für die FCC verursachen Zertifizierung, daher sollte theoretisch keine Störung auftreten).

Neben der Vermeidung von Überlastungen im 2,45-GHz-Band ermöglicht die Verwendung des 5,8-GHz-Bandes höhere Datenraten.

Der Betrieb in einem höheren Frequenzband erhöht jedoch den Geräuschpegel, Hindernisse und Wände sind für Übertragungen undurchsichtiger und eine höhere Bitrate erfordert mehr SNR (Signal Noise Ratio), was eine verringerte Reichweite im Vergleich zu 2,4-GHz-Produkten bedeutet.

Einige der Produkte, die speziell das 5,8-GHz-Band nutzen, sind Babyphone, schnurlose Telefone und Kameras (zum Beispiel hier und in mehreren anderen Dokumenten erwähnt). Mir ist nicht klar, ob schnurlose Telefone als ISM oder Kommunikation eingestuft werden sollen - ich denke, es hängt davon ab, ob sie ein Spreizspektrum verwenden oder nicht.

Ich habe auch dieses digitale Mikrowellenradio gefunden , das eine Bandbreite von 39 MHz und eine Reichweite von 45 km hat. Es ist eine drahtlose Erweiterung eines STM-1-Glasfasernetzwerks. Dies wäre also definitiv eine ISM-Anwendung.

Forschungen zur Verwendung der RFID-Technologie im 5,8-GHz-ISM-Band werden ebenfalls durchgeführt.

tcrosley
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War 1997 also die ursprüngliche ISM-Zuweisung oder gerade als die FCC ihre Verwendung für die Kommunikation erlaubte? Welche ISM-Geräte arbeiten mit dieser Frequenz?
Adam Haun
@AdamHaun Siehe meine aktualisierte Antwort.
Tcrosley
@StainlessSteelRat Dieses Dokument von 1999 ist Teil der formellen Genehmigung nach der Diskussion im Jahr 1997, Teile des 5,8-MHz-Bandes mit zusätzlichen Diensten zu teilen, insbesondere DSRC, wie im zweiten Absatz meiner Antwort erwähnt. Wirft kein wirkliches Licht auf die Frage des OP, wann das 5,8-GHz-ISM-Band zugewiesen wurde.
Tcrosley
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Dieser Artikel gibt an, dass alle ISM-Bänder (900 MHz, 2,4 GHz und 5,8 GHz) für physikalische Prozesse für jede Maschine reserviert wurden, die aus Kommunikationssicht HF- "Rauschen" erzeugen würde. Während die US-amerikanische FCC die Richtlinien geändert hat, um die Kommunikation in diesen Bändern ohne Bezug auf 5,8 GHz zu ermöglichen, scheint die Europäische Union dies für HiperLAN genehmigt zu haben , eine europäische Alternative zu herkömmlichem WLAN, die letztendlich versagt hat. 1997 genehmigte die FCC die 5-GHz-Bänder für die Kommunikation, vermutlich weil Europa damit begann, sie für die Kommunikation zu verwenden.

In gewissem Sinne wurden alle ISM-Bänder willkürlich ausgewählt, basierend auf den Ländern, die zu diesem Zeitpunkt verwendet wurden und nicht, und dem Wunsch, Bänder so weit voneinander entfernt zu wählen, dass sie unterschiedliche Ausbreitungseigenschaften und andere physikalische Eigenschaften hatten. (Wenn ich mich recht erinnere, gibt es eine physikalische Verbindung zwischen 2,4 GHz und Wasserstoff, die bei der Auswahl eine Tatsache war.) Es ist auch sinnvoll, Bänder zu wählen, die keine harmonischen Vielfachen sind, damit harmonische Interferenzen zwischen leistungsstarken ISM-Geräten vermieden werden können.

jbarlow
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Danke für die Antwort, aber darum frage ich nicht. Bitte beachten Sie die Bearbeitung meiner Frage.
Adam Haun