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射频干扰如何避免,找到祸根才是硬道理

2020/10/30 14:23:27
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  通常在通信领域中,通信信号不好,比如电话掉线、链接出现噪音、信道丢失及接受语音质量很差等等,会影响到生活中的方方面面,想要解决射频干扰信号问题,必须找到其根源才能得到解决。本文今天为大家介绍通常射频干扰源都有哪些类型。

射频干扰如何避免,找到祸根才是硬道理

  如今最新最先进的复杂电信技术还必须与旧移动通信系统(如专用无线通信或寻呼等)共存于一个复杂环境中,其中多数旧系统在以后若干年里还将一直用下去;与此同时,其它无线RF 设备如数字视频广播和无线局域网等又会产生新的可能使通信服务中断的信号。由于环境限制越来越大,众多新业务竞相挤占有限的蜂窝站点,使得蜂窝信号发射塔上竖满了各种天线。而随着我们越来越多地通过移动电话联系、在互联网上观看多媒体表演和进行商业贸易,甚至不久我们的汽车、冰箱和电烤箱也将使用RF信号互相交流,通信的天空将变得更加拥挤。

  认识干扰源类型

  干扰可以按其自身特性进行分类,也可以按它对基站和手机通信的影响来分,冲突频率是显示干扰源和干扰结果最常用的指示器。

  ◆频外干扰源

  这是一种主要干扰,包括一些与接收器频率相近而不相同的强信号,强度很大足以影响输入。这些信号通常很接近预定频率,因为接收器输入滤波器会滤掉其它相差太远的信号。

  让我们来看一看接收器受到的两种影响。一种是前端阻塞,它由于强信号进入接收器使第一级(前置放大器或混频器)过载完全饱和引起,这样会使更强信号无法接收。另一个影响是减感效应,附近的信号进入接收器后被AGC(自动增益控制)发现或者启动限制器电路,造成增益下降。接收器表现得就像是灵敏度降低,因此微弱信号会丢失,对强信号的信噪比也将减小。

  ◆频内干扰源

  第二类干扰包括和预定通信信号频率一样的信号(无论强弱),通常由下列情况引起:

  ·正常手机信号超出其预定范围

  ·发射器故障或配置不当

  ·正常发射器的信号谐波

  ·其它电气装置辐射出的无意干扰信号

  ◆频外干扰源产生的频内影响

  这类干扰源最难跟踪,看上去是在频率内的信号,但却没有明显的干扰源,例如两个或以上在其自己频率上完全正常的信号在非线性元件内混合后形成的互调信号。

  ◆有意干扰

  不怀好意的故意干扰通常是在信号频率内,表现得更像是一个配置不当的发射器。我们将它单独分类是因为它通常具有特别难以捉摸和有害的特性。

  有这样一个有意干扰的例子,有人在丛林山上某处远距离攻击一个双向无线转发器系统。系统开始时在其输入频率上收到一个非常微弱的信号(其中正确的音频解码激活了转发器),只在夜间出现,该信号一直留在空中,最后使转发器超时继电器 失效并使系统瘫痪直到早晨信号消失。干扰源特别难查找是因为信号太弱而无法发现,并且它只在夜里发射。最后找到时才发现干扰源是位于转发器天线杆附近一棵树顶上的一个带小型太阳能电池板的微型发射器,发射器白天关闭,其太阳能电池 板则利用此时给电池充电。

  ◆谐波

  上面几种还是指相对干净的原始信号,在实际情况下,信号中还有强到能产生干扰的基频谐波,例如美国甚高频电视发射器就要求安装一个滤波器将其谐波至少减小到主载波60dB以下。最麻烦的谐波是三次谐波,因为它很容易由发射器中小的非线性元件产生。一个在621.25MHz下工作的5MW电视信号发射器,其三次谐波为1863.75MHz,即使在60dB以下(滤波之后)三次谐波还有5W!从俯瞰城市的高处发出这种频率和功率信号很容易给全城蜂窝移动通信信号带来极大破坏。

  谐波信号还有一个特性使它更难辨识其来源。产生谐波的乘法过程会改变频谱图,其宽度和偏差都要乘以和载波频率一样的因数。例如一个位于157.54MHz下13kHz宽的双向无线FM信号的10次谐波为130kHz宽,基波只有5kHz偏移在谐波频率1575.4MHz下会变成50kHz。如果这种发射器与一个基站共用一个发射塔,其10次谐波将完全覆盖GPS 接收器,使基站瘫痪。对一个100W FM发射器,总共需要约195dB的衰减才能避免这种干扰,要用天线隔离和滤波器抑制才能实现。

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