為什麼鋼筋結構房子沒有法拉第籠的效果,為什麼不能屏蔽手機信號?


先問是不是,再問為什麼。

全鋼筋籠的房子,只有地下室、高層建築核心筒,管道井,電梯井等情況,四周均為鋼筋混凝土牆。這些地方確實因為鋼筋會屏蔽信號。有門窗洞口則會略有改善。

一般剪力牆結構只有少部分剪力牆配筋,大部分還是填充牆。屏蔽效果有限。

框架結構只有樑柱配筋,填充牆鋼筋很少。柱間距一般5米以上,遠大於手機信號波長,屏蔽效果有限。

磚混結構鋼筋就更少了。

另外,正常樓板都是有配筋的。

再說一句,配筋構件的正常鋼筋間距,就是3~30厘米之間,當然擋的住手機信號。


我推薦一本書through wall radar imaging

,解釋的很清楚。


其實是室內分布天線的效果。你試試看把你家的那些天花板上的AP全都拆掉,手機的信號就會變得很差了。所以這事兒和透不透得過鋼筋籠其實沒啥關係。


高票答案波長算的是對的,鋼筋結構對鋼筋的密度是認識是錯的。

其實這個答案很簡單。鋼筋雖然不是米級的,但是想要有效屏蔽手機信號,鋼筋之間的縫隙一般說要小于波長一個數量級。衍射這個要求一般的鋼筋結構就達不到了。

因此,大家的觀感,就是「受些影響」

舉個具體的例子。微波爐的波長一般都是2450MHz,波長是122mm。

你家微波爐前窗上的金屬護牆的眼,大致得比這個波長小兩個數量級。考慮到眼開得大一點容易且可視性更好,我們有理由相信更大的洞將不能有效阻隔微波。據說有部分手機仍然可以在微波爐里通訊,大家可以嘗試/思考下。

另外,窗戶這麼大窟窿,自然在一定情況下影響這個問題的答案,但這個的前提是直線可以看到信號塔。這個要求還是比較苛刻了。


1. 即使不考慮極化,房子不可能被鋼筋完全密封。門窗等開口遠大于波長。

2. 手機信號的電波傳播中,牆體對電波的反射和吸收更為明顯。

3. 樓體內的信號的確比外面的差。在沒有直射路徑的場景下電波強度是超過平方反比的衰減的。所以很久以前打電話到窗邊會信號好一些。現在是因為在室內安裝了天線才有的改善。然而在一些偏僻的角落,比如儲物室、衛生間這些地方,信號依然不會很好。

想了解手機電波傳播的話,推薦一本書:Henry L. Bertoni 的 Radio Propagation for Modern Wireless Systems,比較古老的書,但很工程實用。需要有電磁場的理論基礎。


手機信號的頻率有800M、900M、1800M、1900M等,對應的波長分別是37.5cm、33.3cm、16.6cm、15.8cm。鋼筋之間的間距顯然比手機信號的波長大得多。

收音機調頻波段是88M~108M,對應的波長是3米左右,與鋼筋的間距數量級相當了。不過調頻台都在本地,信號比較強,調頻信號本身抗干擾也強,所以受影響較小。

短波廣播是從2.3M~26M,波長從11米到130米,在室內被屏蔽比較嚴重。到室外收聽,或者架個室外天線,效果就好得多。


法拉第籠形成的屏蔽是「靜電屏蔽」,不是電磁波屏蔽。

「靜電屏蔽」是指在電場中,法拉第籠形成一個等勢體,使內部不受影響;也就是說你做在汽車裡,閃電再牛逼,也劈不到你。即使外面超高電壓,有一個鐵罩護著你,電壓也不能傷到你。但是有一個要求就是,法拉第籠是互相連接的,房子里的鋼筋都是相互獨立的,而且中間是水泥,水泥幾乎是絕緣體。所以,即使對電磁波有屏蔽作用,但是房子的鋼筋結構根本形不成法拉第籠。

可是沒有「即使」;電磁波不是電場,即使是一個導電很好的連接地面的球體,也不能完全屏蔽掉電磁波,更不用說籠子啦!電磁波本質是一種能量,傳遞不需要介質。法拉第籠或者導電球體可以吸收,反射,或者傳到一部分電磁波,但絕對不是像「靜電屏蔽」那樣「即使外面電閃雷鳴,我坐小車巋然不動」這種狀態。 法拉第籠是靜電屏蔽!靜電屏蔽!!靜電屏蔽!!!不是電磁波屏蔽。這種金屬球會遮擋掉大多的高頻射線,但是可以被低頻射線穿透,比如紅外線。

在房子中手機信號會變弱,其實就像房子可以遮擋光線一樣,不是因為法拉第籠的原因,僅僅是因為擋住了信號的傳遞,使信號得到減弱。對了,順便說一句,可見光,紅外線,紫外線,等等都屬於電磁波。

搜索了大量資料,純手機打上去的,請動動手指點個贊。

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人生第一次收到這麼多贊和評價,今兒,我就談談電磁波如何被阻斷。

電磁波是一種能量,是能量就能被阻斷。。在你所站的位置,地下深挖10km,相信兄弟姐妹們在下面幾乎探測不到電磁波了。。為啥??就因為能量被大地母親阻斷了。很多國家實驗室在地底就是為了做實驗不受電磁波的影響。。 我說的比較簡單,我準備從專業的角度探索一下這個問題。。(溫馨提醒,非專業人士可以不用向下看了,太特么費腦了。給支持一下就行。。哈哈哈)

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專業角度分析開始:

電磁波阻斷, 分兩種方式:

第一:趨膚效應

高頻電磁波射向金屬導體外殼時,大部分電磁波被反射出去,小部分電磁波透入金屬導體,使導體表面一個薄層內的自由電子在電場作用下產生運動而形成一個高頻的傳導電流,這個傳導電流產生焦耳熱,導致電磁場能量的損耗,使得進入導體內部的電磁波迅速衰減為零,從而實現了電磁波屏蔽。

電磁場在導電介質中傳播時,其場量(E和H)的振幅隨距離的增加而按指數規律衰減。從能量的觀點看,電磁波在導電介質中傳播時有能量損耗,因此,表現為場量振幅的減小。導體表面的場量愈大,愈深入導體內部,場量愈小,愈容易衰減,這種現象稱為趨膚效應。利用趨膚效應可以阻止高頻電磁波透入導體而製成電磁屏蔽裝置。如果金屬導體材料的電導率σ與磁導率μ較大的話,高頻電磁波只能透入其內部一個很小的深度,例如:頻率為1兆赫的電磁波射向鐵制外殼,其透入深度僅0.11毫米。例如火車,客車車廂外殼用鋼板製成,在車廂內收音機幾乎收不到廣播,這個現象是鋼板對電磁波的屏蔽。

第二:法拉第籠,也就是金屬網,如何屏蔽電磁場?

先說矩形波導,四壁是金屬,電磁波在波導中的介質中傳播。金屬網實際上就是許許多多的矩形波導疊放組合在一起,厚度再縮短些就是了。為何電磁波不會從金屬網的窟窿中穿透呢?對於金屬網,每一個網孔都是一個波導。借用光的粒子說,電磁波像彈球一樣,進入網孔波導後,來回在金屬壁上反彈,曲折前進。為滿足金屬壁這一邊界條件下的Maxwell方程,對於相同規格的矩形波導,頻率越低(波長越大),theta越大;當波長大於等於截止波長時,theta=90°,電磁波只上下彈跳,不前進了。截止波長=2a(a為矩形波導長邊),若孔徑指半徑,孔徑=a/2,則波長大於4倍孔徑的電磁波就會被屏蔽。「金屬網孔形式若為矩形整齊排列,金屬網孔徑小於電磁波波長的1/4時,則電磁波不能透過金屬網」有相當大的參考意義。儘管考慮到網孔的密集大量排布,不一定是1/4,但也差不多少。

兩種手段——金屬板、金屬網都可屏蔽電磁波,一個直接利用趨膚效應,一個利用波導的高通濾波作用。希望能徹底解答這個問題,和哥幾個的疑惑


首先,就像上面許多答案提到的,鋼筋間距需要小於手機信號的波長才行,手機信號是一種電磁波,頻率乘波長等於光速,而目前最低頻率的頻段,應該是電信的800M頻段,它的波長在30多厘米,比大多數高層建築里的鋼筋間距要小的多,所以不會影響手機信號。

而在實際情況中,越低頻的信號,繞射能力越強,覆蓋能力也越好,這也就解釋了,為什麼在有些地方,移動的2G信號強度好於4G信號。因為2G信號是900M頻段,而4G頻段最高達到2.6G!所以雖然新建了很多基站,依然無法解決深度覆蓋問題。

另外,和本問題類似的,是下暴雨的情況,普通的雨對信號影響不大,但一旦密集到一定程度,對信號強度的影響就回大幅提升,原理與本問題中涉及的基本相同


第一,寬度大于波長許多。

第二,鋼筋並沒有閉合起來。

第三,鋼筋密度分布不均勻,地面多,牆體少。


因為基站足夠多,如果把高樓大廈裡面所有的基站關掉,你就會發現。信號?那是什麼鬼。沒有的


樓板和剪力牆裡面鋼筋不少,但是一般的那些磚砌牆裡面也就拉結筋啊


像我這樣的學渣推薦在油管上看老外給自己床套法拉籠屏蔽所有電磁信號的視頻,注意那個籠是網格的,搜索關鍵字法拉第籠。 學渣們表示,理論應該結合實驗來講解,給視頻鏈接最好。


高中宿舍手機總是一格信號甚至無信號,學了靜電屏蔽後就一直在想這個問題,但這個問題要考慮信號的波長和鋼筋的間距,一般情況下是不會有影響的

直到有一天,學校蓋新宿舍樓了,路過的時候發現學校在牆裡埋了鐵絲網。。。。


這是要用錯誤的問題引出正確答案嗎?明顯混淆了靜電屏蔽與電磁屏蔽這兩個不同的概念,這很科普啊。

電磁屏蔽一般可分為三種:靜電屏蔽、靜磁屏蔽和高頻電磁場屏蔽。三種屏蔽的目的都是防止外界的電磁場進入到某個需要保護的區域中,原理都是利用屏蔽對外場的感應產生的效應來抵消外場的影響。但是由於所要屏蔽的場的特性不同,因而對屏蔽殼材料的要求和屏蔽效果也就不相同。

畢竟是基礎知識,建議隨意搜索一下關鍵詞: 電磁波屏蔽 就可以知道答案。


法拉利籠是屏蔽電場,手機信號是電磁波,性質不一樣


這個結論應該很顯而易見,但我很奇怪票數多的人講的是間距和衍射,而並不是電磁波網狀結構屏蔽截止波長的概念。這顯然是不夠專業的。更逗逼的是在專業的圈子裡還有這麼多非主流的回答。知乎果然卧虎藏龍。


你們見到鋼混結構的塔樓里到處都是手機信號放大器嗎?

磚木結構的通常就沒有了。


法拉第網能屏蔽雷擊,還要靠接地形成的安全迴路。就是科技館的那個實驗,雖然電流很強,但是裡面的人安然無恙。

但是對電磁波的屏蔽效果是與波長和功率有關的。波長不同,屏蔽效果也是不同的。你可以想像網籠的網眼就是一個波導窗,匹配相應波長的電磁波,使它只在波導中前進(受內壁的限制反射),最後能量被完全消耗光(這是不可能的)或者低到手機的接收機無法解調(僅靠法拉第網這個也很受限制)。所以鋼筋框架就更不可能做到的。

如果想完全隔絕電磁波,需要使用屏蔽室,而且屏蔽室在門和波導通氣窗的部位,如果加工的不好或者安裝不到位,也會造成電磁泄漏的。


建築物裡面會有運營商架設通訊設備,不然地下室肯定是沒有信號的


親身實踐過,可以擋得住信號。


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