干扰的浪潮
个人电脑行业首次引起联邦通信委员会(FCC)关注的原因,与电脑本身关系不大,而主要与它们发出的电噪声有关。这要归咎于CB收音机。
射频干扰的历史背景
“收音机、电视和雷达接收器几乎总是因射频干扰而出现故障。这是由于这些设备中包含的非常低电平的电路所致。”——这是1962年Kemp Barron所著《射频干扰控制手册》中的一段话,描述了从电路到工业机械甚至点火系统等各种因素如何影响无线电波。阻止此类干扰的关键要素?屏蔽——对设备、电缆以及任何可能发射影响无线电产品性能的波的东西进行屏蔽。
CB收音机如何引发电视干扰问题
射频干扰长期以来一直是社会中的一个棘手问题。例如在20世纪40年代末,华盛顿州斯波坎市的一座教堂发现其钟声 somehow 将广播传到扬声器上——确保当地居民在早上6点的钟声之外还能听到一些Spike Jones的录音。
随着电视机、业余无线电操作员、雷达系统和其他无线电驱动设备开始竞争有限的频率,这个问题变得越来越严重。1962年8月的《大众科学》专门用一整篇特写来指导读者如何消除重影、频道干扰等当时电视体验中常见的问题。
但更特殊的一种干扰类型最终被证明是CB收音机。这种在20世纪40年代在公共可访问的无线电频段上提供并随时间逐渐调整的技术,最初对普通消费者来说成本过高。但到20世纪70年代,随着设备价格下降,这项技术开始触及更多消费者。
这段电视报道绝对是一次时光旅行。人们已经忘记了CB收音机曾经多么流行——可能是因为它是20世纪70年代的Twitter。人们不断在CB的23个频道上闲聊——当FCC将频道数量扩展到40个时,收音机制造商通过降低23频道型号的价格来应对,这意外地使情况变得更糟。
因此遭受痛苦的还有电视观众,他们在那个时代看到了更多的干扰,因为CB热潮淹没了无线广播。FCC收到了数万起关于CB收音机损害电视信号的投诉,情况变得很清楚,委员会必须认真对待这些担忧。
有多严重?根据1977年12月美联社的一篇报道,该机构收到的电视干扰投诉中,高达83%是由CB收音机引起的。
计算机遇上FCC的射频干扰担忧
起初,计算机主要出现在企业和大学中。这意味着这些设备,像其他各种电气设备一样,可能成为射频干扰的新来源。随着个人电脑开始获得关注和普及,行业必须适应。
“我按下计算机的‘运行’开关,它开始一遍又一遍地对相同的数字列表进行排序。同时我的收音机也开始工作了!!计算机在排序数字,收音机发出ZZZIIIPP!ZZZIIPP!ZZZIIIPP!!!”——这是Steven Dompier的文章《Altair Music of a Sort》中的一段话,他发现了如何使用Altair 8800和附近的收音机播放披头士的歌曲《Fool on the Hill》。为什么这能工作?缺乏射频屏蔽,意味着计算机实际上充当了无线电发射器。
Atari 800是FCC监管早期出现的重型屏蔽计算机的经典例子——如此极端以至于扩展到了卡带插槽。
当计算机进入家庭时,FCC对射频干扰的担忧进入了超速状态。1978年,在连续多年收到大量投诉后,FCC要求公众帮助确定更好地管理射频干扰的行动计划。经过深入研究后,该机构决定需要采取比自愿方法更强硬的立场。
到1979年9月,FCC准备介入,它最担心的是你邻居的电视体验。“我们最感兴趣的是保护个人免受邻居计算机的干扰。在较小程度上,我们关心同一家庭中的设备,”该机构在其规则制定文件FCC 79-555中写道。
该文件首次将第15部分法规应用于计算机,明确指出CB收音机在最终结果中起了决定性因素。“除非委员会迅速采取行动来阻止这个问题,否则我们可能面临与几年前CB干扰问题类似的无法容忍的干扰问题,”委员会继续写道。
计算机行业的应对与改变
这对萌芽中的计算机行业的所有这些科技初创公司来说都不是好消息。突然之间,大大小小的公司都不得不与FCC分享他们的新产品——大概还有他们的商业机密——以确保电子产品可以安全销售。
这造成了重大麻烦,特别是对于那些已经上市产品的公司,现在它们必须完全停止在电视和无线电频率上产生射频干扰。正如《Kilobaud》杂志在1981年所说:“经过三年的研究,FCC向微型计算机行业发出了指令:在1981年1月之前消除射频干扰,否则关门大吉。”
这些标准意味着额外的测试——包括使用频谱分析仪和专用测试场地来确保设备符合可接受的辐射标准。这些标准对制造商来说可能相当令人困惑,甚至影响像可升级性这样的事情。简单来说,这给制造商带来了巨大的测试负担,可能在短期内推高价格,并导致额外的金属屏蔽作为权宜之计来改造现有设计以符合FCC的规定。
制造商不得不适应。例如,苹果发布了Apple II的更新版本,如Apple II Plus和Apple IIe,以帮助改善原始版本产生的电磁噪声。
苹果不得不认真对待这些事情,因为FCC特别关注它们。具有讽刺意味的是,办公室或工业环境中的计算机规则要宽松得多,它们属于A类规定,而消费技术则需要更严格的B类指定。
监管的积极影响
“在放弃第15部分D子部分时,委员会指出,这种个体奶牛识别系统将通过提高奶牛群管理效率从而降低乳制品成本而符合公共利益。”——联邦通信委员会的一份声明,描述了组织为第15部分规则做出例外的一个例子——用于一个名为BouMatic的奶牛跟踪发射系统。
如果你想了解射频干扰法规如何改善计算机行业,我指向你可能正在阅读本文的设备——手机或笔记本电脑。每件产品都显示了从射频角度构建噪音更少的东西所需的工程工作量,同时仍然在更紧凑的轮廓中工作。
如果你最近打开过MacBook Pro,你可能已经注意到没有大量看似多余的金属屏蔽层到处都是。这是为减少干扰而进行的增量工作的标志——屏蔽仍然存在,但从基础开始就进行了屏蔽。
或者我可以指出,你可能不是在有线连接上阅读本文,而很可能是在利用Wi-Fi。如果不是首先被迫整顿自己的内部秩序,PC行业可能不会弄清楚如何通过天线共享数据波。
事情已经改善到这样的程度,当发生显著的射频干扰事件时,它们会成为新闻,就像20世纪40年代一样。我们生活在一个你可以在汽车乘客座位上使用笔记本电脑,而它可能不会导致旁边汽车的收音机变成静电混乱的世界。