ISM(工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療)頻段是國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU) 《無(wú)線電規(guī)則》定義的指定無(wú)線電頻段。這些頻帶是為電信以外的其他射頻用途預(yù)留的頻帶。因此，雖然ISM頻段理論上可以用于電信，但使用ISM頻段的電信設(shè)備必須能夠承受來(lái)自其他射頻和微波技術(shù)的干擾，例如微波爐、射頻加熱和其他可能產(chǎn)生電磁干擾的設(shè)備。雖然國(guó)際電信聯(lián)盟已經(jīng)確定了指定的頻段，但各國(guó)規(guī)定的ISM頻段并不統(tǒng)一。

ISM頻段最初并不是用于通信的，但是現(xiàn)在許多短距離、低功耗、免許可(或免許可容錯(cuò))的通信系統(tǒng)都在這個(gè)頻段上運(yùn)行。除了通信之外，ISM波段最常見(jiàn)的用途是工業(yè)和家庭感應(yīng)加熱，工業(yè)和家庭微波加熱，以及醫(yī)療射頻和微波加熱，如透熱療法，熱療療法和射頻/微波消融。此外，由于ISM頻段的即用性和該頻段頻率的低成本無(wú)線集成電路的可用性，一些最近開(kāi)發(fā)的雷達(dá)系統(tǒng)也使用ISM頻段，特別是2.4GH ISM頻段。

ISM頻段在日常應(yīng)用中最常見(jiàn)的是WiFi、藍(lán)牙、Zigbee、無(wú)線電話、RFID、NFC等低功耗、短距離通信。在美國(guó)，很多人都非常熟悉ISM頻段，因?yàn)榇蠖鄶?shù)WiFi和藍(lán)牙通信，以及最近越來(lái)越流行的5GHz WiFi系統(tǒng)都使用該頻段。此外，許多常見(jiàn)的RFID和NFC系統(tǒng)使用13.553MHz至13.567MHz ISM頻段中的13.56MHz頻率，許多信用卡，安全訪問(wèn)，個(gè)人識(shí)別和無(wú)線支付系統(tǒng)也使用此類技術(shù)。

此外，許多最新的智能家居電子設(shè)備和愛(ài)好者電子設(shè)備都使用工作在915MHz和2.4 GHz ISM頻段的Zigbee技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的低功耗和短距離通信。在接下來(lái)的幾年里，60GHz的WiFi (WiGig，也被稱為IEEE 802.11ad)在60GHz ISM頻段上運(yùn)行，由于其極高的設(shè)備對(duì)設(shè)備通信能力，可能會(huì)獲得普及。該技術(shù)的應(yīng)用包括高清、4k視頻流和設(shè)備之間極快的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。

近年來(lái)，針對(duì)ISM頻段的調(diào)制方案和通信平臺(tái)比以往任何時(shí)候都要多。造成這種情況的部分原因可能是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和工業(yè)4.0應(yīng)用的潛力不斷增長(zhǎng)，這些應(yīng)用可能采用低功耗和短程類似機(jī)器的通信，不需要用戶直接參與。這些新技術(shù)包括Thread、Z-wave、LoRa和NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))。雖然ISM波段將來(lái)可能用于衛(wèi)星通信，但目前沒(méi)有立方體衛(wèi)星、納米衛(wèi)星或其他小型衛(wèi)星使用ISM波段。

ISM頻段的主要頻率范圍如下：

1. 頻率為6.78 mhz

該頻率范圍為6.765 ~ 6.795MHz，屬于短波頻率，該頻率范圍已被國(guó)際電信聯(lián)盟指定為ISM頻段，并將越來(lái)越多地用于RFID系統(tǒng)。

這個(gè)頻段最初是為短波通信而設(shè)置的，根據(jù)電磁波在這個(gè)頻段的傳播特性，短波通信在白天只能達(dá)到很小的范圍，最多幾百公里，而在夜間則可以橫貫大陸。該頻率范圍用于不同類型的無(wú)線電業(yè)務(wù)，例如無(wú)線電廣播業(yè)務(wù)、無(wú)線電天氣業(yè)務(wù)和無(wú)線電航空業(yè)務(wù)。

2. 頻率為13.56 mhz

該頻率范圍為13.553 ~ 13.567MHz，屬于短波頻段，也是ISM頻段。在這個(gè)頻率范圍內(nèi)，除了電感耦合RFID系統(tǒng)外，還有其他ISM應(yīng)用，如遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制模型系統(tǒng)、演示無(wú)線電系統(tǒng)和尋呼機(jī)。

這個(gè)頻段最初也是為短波通信而設(shè)置的，根據(jù)電磁波在這個(gè)頻段的傳播特性，無(wú)線信號(hào)可以不分晝夜地進(jìn)行橫貫大陸的聯(lián)系。這個(gè)頻率范圍由不同類型的無(wú)線電業(yè)務(wù)使用，例如新聞機(jī)構(gòu)和電信組織。

3. 頻率為27.125 mhz

該頻率范圍為26.957 ~ 27.283MHz，除電感耦合RFID系統(tǒng)外，該頻率范圍內(nèi)的ISM應(yīng)用還包括醫(yī)療電熱治療設(shè)備、工業(yè)高頻焊接設(shè)備和尋呼機(jī)。在安裝工業(yè)27MHz RFID系統(tǒng)時(shí)，請(qǐng)?zhí)貏e注意附近可能存在的高頻焊接設(shè)備，這些設(shè)備會(huì)產(chǎn)生高場(chǎng)強(qiáng)，嚴(yán)重干擾在同一頻率下工作的RFID系統(tǒng)。此外，在規(guī)劃醫(yī)院的27MHz RFID系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)特別注意電熱治療儀可能產(chǎn)生的干擾。

4. 頻率為40.680 mhz

該頻率范圍為40.660 ~ 40.700MHz，處于VHF頻段的低端，在該頻率范圍內(nèi)，ISM的主要應(yīng)用是遙測(cè)和遙控。

在此頻率范圍內(nèi)，電感耦合射頻識(shí)別的作用距離較小，且該頻率的波長(zhǎng)7.5m不適合搭建小型廉價(jià)的后向散射電子標(biāo)簽，因此該頻段目前不適用于射頻識(shí)別系統(tǒng)，屬于不適合射頻識(shí)別系統(tǒng)的頻段。

5. 頻率為433.920 mhz

該頻段為430.050 ~ 434.790MHz，在世界范圍內(nèi)被分配給業(yè)余無(wú)線電業(yè)務(wù)，該頻段大致處于業(yè)余無(wú)線電頻段的中間位置，目前被各種ISM應(yīng)用所占據(jù)。這個(gè)頻率范圍屬于UHF頻段，電磁波遇到建筑物或其他障礙物時(shí)，會(huì)有明顯的衰減和反射。

該頻段可用于反向散射RFID系統(tǒng)，此外還可用于小型電話機(jī)、遙測(cè)發(fā)射機(jī)、無(wú)線耳機(jī)、短距離低功率無(wú)線對(duì)講機(jī)、汽車無(wú)線中央阻斷裝置等。但在該頻段，由于應(yīng)用較多，ISM的相互干擾比較大。

6. 頻率為869.0 mhz

該頻率范圍為868 ~ 870MHz，屬于UHF頻段。自1997年以來(lái)，該頻段已被允許在歐洲用于短距離設(shè)備，因此也可以用作RFID頻率。一些遠(yuǎn)東國(guó)家也在考慮允許將這一頻率范圍用于短程設(shè)備。

7. 頻率為915.0 mhz

在美國(guó)和澳大利亞，888 ~ 889MHz和902 ~ 928MHz的頻率范圍已經(jīng)可用，并被反向散射RFID系統(tǒng)使用。這個(gè)頻率范圍還不能用于歐洲的ISM應(yīng)用。相鄰的頻率范圍由按照CT1和CT2標(biāo)準(zhǔn)制造的無(wú)繩電話占用。

8. 2.45 ghz頻率

該ISM頻率范圍為2.400至2.483 5GHz，屬于微波頻段和UHF頻段，部分重疊業(yè)余無(wú)線電操作員和無(wú)線電定位服務(wù)使用的頻率范圍。該頻段的電磁波是準(zhǔn)光傳播，建筑物和障礙物是很好的反射體，電磁波在傳輸過(guò)程中衰減較大。

這個(gè)頻率范圍適用于反向散射RFID系統(tǒng)，除了典型的ISM應(yīng)用在這個(gè)頻段是藍(lán)牙和802.11協(xié)議的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

9. 5.8 ghz頻率

該ISM頻率范圍為5.725至5.875GHz，處于微波頻段，部分重疊業(yè)余無(wú)線電操作員和無(wú)線電定位服務(wù)使用的頻率范圍。

在這個(gè)頻率范圍內(nèi)的典型ISM應(yīng)用是反向散射RFID系統(tǒng)，它可以用于高速公路RFID系統(tǒng)，也可以用于門的開(kāi)啟和關(guān)閉(在商店或百貨公司)系統(tǒng)。

10. 24.125 ghz頻率

該ISM頻率范圍為24.00至24.25GHz，處于微波頻段，部分重疊業(yè)余無(wú)線電操作員、無(wú)線電定位服務(wù)和陸地衛(wèi)星服務(wù)使用的頻率范圍。

目前沒(méi)有無(wú)線電頻率識(shí)別系統(tǒng)在這個(gè)頻率范圍內(nèi)工作，這個(gè)頻率范圍主要用于移動(dòng)信號(hào)傳感器，但也用于傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線電定向系統(tǒng)。

11. 其他頻率應(yīng)用

135千赫以下的頻率范圍沒(méi)有保留為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻段，該頻段被各種無(wú)線電業(yè)務(wù)大量使用。除了ISM頻率，在135kHz以下的整個(gè)頻率范圍內(nèi)的RFID也是可用的，因?yàn)樵擃l段可以在較大的磁場(chǎng)強(qiáng)度下工作，特別適合于電感耦合RFID系統(tǒng)。

根據(jù)電磁波在該頻段的傳播特性，占據(jù)該頻率范圍的無(wú)線電業(yè)務(wù)半徑可達(dá)1000公里以上。該頻率范圍內(nèi)的典型無(wú)線電業(yè)務(wù)有航空導(dǎo)航無(wú)線電業(yè)務(wù)、船舶導(dǎo)航無(wú)線電業(yè)務(wù)、授時(shí)信號(hào)業(yè)務(wù)、頻率標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)和軍用無(wú)線電業(yè)務(wù)。在這個(gè)頻率下工作的RFID系統(tǒng)將使無(wú)線電時(shí)鐘在離閱讀器幾百米的范圍內(nèi)失效，為了防止這種沖突，將來(lái)可能會(huì)指定一個(gè)70到119kHz之間的保護(hù)區(qū)域，這將不允許RFID系統(tǒng)占用。

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