Forskare har skapat en karta på gatunivå över störande radiobrus i Boston, rapporterar de i en ny studie. Studiens resultat tyder på radiobrus, som kan hindra första insats eller militär kommunikation, är beständig i stadsmiljöer och att känna till dess mönster kan bidra till att göra kommunikationen mer tillförlitlig.

"Att ha en karta över var områden med mycket intensiva brus finns kan hjälpa dig att förstå varför din kommunikation inte fungerar, sa Daniel Breton, en geofysiker vid U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory i Hannover, New Hampshire och huvudförfattare till den nya studien i AGU:s tidskrift Radiovetenskap .

"Om du har den kartan och du kämpar med kommunikation, skulle det inte vara bra att veta "Jag kan röra mig 50 meter ner på gatan och vara i det fria" eller "det här området är ökänt för bullerkällor, vi måste komma upp på ett hustak?" sa Breton.

Radiosignaler sänds genom luften för att skicka information till enheter som tv-apparater, smartphones eller satellitkommunikationsantenner. Oönskat brus från elektriska strömbrytare eller neonskyltar kan störa dessa signaler och fördröja kritiska varningar från att nå sin destination.

Den nya studien presenterar en karta som visar var sådant radiobrus finns på gatunivå i Boston, som kan hjälpa till att säkerställa att radioapparater eller satellittelefoner fungerar i kritiska situationer och låter räddningsteamen veta vilka platser som ska undvikas.

Få studier har karakteriserat potentiell radiostörning i så liten skala. Tidigare arbete förlitade sig på mätningar från statiska platser eller flygplan, som gav en fast uppskattning av buller i ett specifikt område, ibland en hel stad. Men byggnader, till exempel, kan blockera vissa radiovågor – eller generera det själva – och kan påverka var brus finns.

En undersökning från 1968 genererade en karta över radiobrus med hjälp av mätningar från en lastbil under körning runt San Antonio, Texas. Resultaten antydde att buller varierade från gata till gata och var kopplat till bilar, möjligen från gnistande tändningar.

Men den elektromagnetiska miljön har förändrats mycket sedan dess, sa Breton. I dag, det kan finnas olika källor till radiobrus och det är oklart hur de sprids i det omgivande området.

En krånglig ryggsäck

I den nya studien, Breton och hans kollegor ville peka ut hur långt ifrån varandra hotspots av radiobrus är i moderna stadsmiljöer. De mätte bakgrundsstörningar med en meters (3,2 fot) intervaller vid tre oanvända frekvenser under kontorstid. Dessa motsvarar delar av det elektromagnetiska spektrumet som är reserverat för federalt bruk och radiobrus i detta område kan störa nödkommunikation.

Istället för att åka lastbil för att manövrera runt Bostons gator, laget kom i sina steg. De bar radiofrekvensövervakningsutrustning i ryggsäckar med en hög radioantenn, en inspelningsenhet och en "radiosäker låda" i aluminium som innehåller en bärbar dator – en nyckelfunktion för att förhindra att datorn kontaminerar deras data. Totalt, utrustningen vägde 15,4 kg (34 pund).

"Vi fick definitivt några blickar, sa Caitlin Haedrich, en fysikalisk forskare vid U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory och medförfattare till studien. "Folk röjer vägen för dig på trottoaren när du ser ut så."

Med sina ryggsäckar för radiofrekvensövervakning, forskarna varvade runt centrala Boston och North End. Dessa områden är packade med lätta att dela upp kvarter som gav Breton, Haedrich och deras team en chans att prova olika zoner, till exempel en gata befolkad med skyskrapor eller bostadsområden.

En del av grannskapet

Gruppen fann att radiobrussignaler varierade avsevärt längs Bostons gator. I centrum, till exempel, bruseffekten skiljde sig med mer än en faktor 1000 mellan vissa områden längs den 2 kilometer långa rutten.

Dessa signaler hade också repeterbara mönster. Vissa var samlade i specifika zoner som mätte från 20 till 100 meter (65 till 328 fot) långa, medan andra fläckar hade mindre störningar.

Breton är inte säker på vad bullerkällorna är – även om glödlampor, laserskrivare eller strömförsörjning till datorer kan vara bovar – men de verkar inte röra sig med tiden, han sa.

Förvånande, bullerkluster var inte förknippade med trafik, i motsats till resultat från 1968 års studie i Texas. Teamet mätte de lägsta värdena för buller längs den hårt trafikerade Atlantic Avenue i centrala Boston, vilket tyder på att byggnader kan tillhandahålla huvuddelen av störande radiovågor.

"Buller är en del av grannskapet, " sa Breton. "Det finns vissa hörn du kommer att gå förbi och det kommer att bli intensivt buller, som kan påverka en mängd olika system."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.