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每年收割一次果粉的“智商税”!这次彻底揭开信号贴的真面目

每年收割一次果粉的“智商税”!这次彻底揭开信号贴的真面目
2020年11月30日 09:39 新浪网 作者 前瞻经济学人APP

  “信号贴”又来了!

  这几年来,差不多每年新iPhone一发布,信号贴就会火一回。

  所谓信号贴,在电商平台上的全称是“手机信号增强贴”,顾名思义,就是只要往手机上一贴,就能增强信号,1格变满格。

  众所周知,信号一直是苹果手机的痛点。

  打开某多多,从动辄10W+的销量来看,这个痛点是真的很痛。

  

  而且这类商品99%的封面图用的都是苹果手机。

  库克请出来挨打。

  但是,这个东西真的有用吗?

  废话。

  苹果去年投入188亿美元研究费用都没有解决的问题,你花5块钱不到就解决了?你怎么不当苹果CEO呢?

  等等,万一真的是有什么新发现的通讯技术,苹果还没来得及用,结果被某多多的商家发现了呢?

  那我们就来看看,它到底是什么原理。

  随手点开一家店,我们发现,它在注意事项的第1条就标明了原理:

  原理是:

  

  拉长手机天线……

  手机天线……

  天线……

  线……

  看到这里,已经可以确切无疑地说,这玩意就是骗人的。

  要搞清楚这个问题,还得从天线收发电磁波的原理说起。

  我们假设空间中存在一个正电荷和一个负电荷,这种相距很近、符号相反一对电荷被称为“偶极子”。作为电荷,偶极子的周围自然会产生电场。

  

  偶极子如果运动起来,电场也会相应出现变化。

  假如我们让偶极子振荡起来,也就是周期性地相向反复运动,它会发生什么呢?

  让我们专注于一个电场线。

  

  在上图中,左边是一开始时,偶极子电场中某条电场线的初始状态,右边是在振荡周期1/8时间时的电场线状态。

  可以看见,电场线整体向外边(右边)移动了一些。

  可能有人发现了,偶极子开始运动之后,电场线就不像静止时那样圆润,而是在靠近电荷的位置发生了扭曲。

  这是因为电荷并非匀速运动,而是在振荡中加速-减速。

  在电荷不匀速运动的过程中,近处电场最先受到影响,远处的电场则“没反应过来”,所以变得慢一些,于是就出现了电场线扭曲。

  接下来,在运动到1/4周期时,2个电荷发生了交汇,电场线也在这一瞬间闭合,然后分离并“发射”出去。

  

  接下来电荷继续运动,不过因为现在的电荷位置和之前颠倒了,产生的电场线也是反过来的。

  

  这样,假如以偶极子的中点为起点,电荷振荡1个周期,就发射出去了2圈闭合的电场线。

  继续下去就变成了这样:

  

  根据麦克斯韦方程,变化的电场产生磁场。在上面的电场变化中,会产生于垂直于电场方向的磁场,如果放在图中,就是穿过偶极子中心的一条横线。

  为了方便,我们就不画出来了。

  电场叠加磁场的这种运动,就是电磁波。

  而偶极子振荡1个周期,也就是1个电磁波的波长,正好是它长度的2倍。

  

  按照这一原理,我们只需要一根导体,再在中间施加一个周期性变化的电压,让导体中的电荷来回往复运动,就可以对外发出电磁波。

  

  这就是天线,天线中电荷运动的导体被称为振子,天线输入电压周期性变化的频率,就是无线电波的频率。

  不过,之前我们一直讲的都是“发射”,怎么接收呢?

  很简单,反过来就行。

  天线发射电磁波的操作是可逆的。拿一个一模一样的天线,当电磁波传过来时,会对天线两端的电荷产生影响。

  电磁波的波动会让电荷产生振荡,继而在中心产生变化的电压信号。

  那么,天线和接收的信号之间有没有什么限制呢?

  既然偶极子发出的电磁波波长是它的2倍,那么非常自然地,当天线接收波长2倍于自己的电磁波时,内部电荷能进行一次完整的振荡运动,感应电流最强。

  不过这只是理论情况。

  对称振子辐射会让振子内的电流衰减,相速减小。

  同时,振子导体有一定直径,使得末端分布电容增大,电流实际上并不为零,相当于变相增加了振子长度。

  所以通常天线振子会比理论值短一些,天线长度也略小于电磁波波长的1/2。

  此外,针对不同场景和作用,考虑到阻抗、波瓣和增益等,天线也有其他长度,比如略小于0.6个电磁波长的5/8天线等。

  但是,归根结底,天线的长度是有限制的,不可能说你在手机外壳贴个铁片“拉长”了天线,信号就能更好。

  相反,它可能让你手机信号更惨不忍睹。

  因为手机接收的信号频率是固定的。

  下面是电信业国际组织3GPP划定的5G频段,可以看到,无论是用户终端发射还是接收的信号频率,都是规定死的。

  

  频率是规定死的,波长自然也是。

  而设备在设计时,厂家也已按照规定的频率设计天线,如果擅自改变天线长度,要么发出去的信号基站收不到,要么收不到最佳的基站信号,更可能是二者兼有。

  另外,这种所谓信号贴是用金属做的,那它反而还可能屏蔽信号。

  金导属体在不带电的情况下,原子正电荷周围的电子与正电荷中和,正负电荷都没有多余电量,所以不存在电场。

  而电磁波本身是变化的电场和磁场,所以无法在导体内传播继而穿透出去。

  换言之,如果信号贴不小心贴“到位”了,那你的信号可能就没了。

  这么看下来,前面那10万+的销量数据,是不是更像10万+的智商税?

  不过这么一说,信号贴又好像有点用处。

  毕竟,5块钱不到的价格,买不了吃亏,买不了上当,却能狠狠涨一波智商,还要啥自行车?

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