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无线通信网络中引起射频干扰的原因是什么发布日期:2021-10-20 11:35:47    

来源:环球体育网页版

  射频干扰信号会给无线通信基站覆盖区域内的移动通信带来许多问题,如电话掉线、连接出现噪声、信道丢失以及接收语音质量很差等,而造成干扰的各种可能原因则正以惊人的速度在增长。

  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。

  发射器并不是互调信号的唯一滋生地,非线性连接也可能是附近生锈的白铁皮房顶或围墙。当无线发射功率很大时,房顶各部分之间生锈部分将起到非线性二极管的作用,像这种来自物理结构的互调影响很难阻止,因为它们因天气状况而异,风会把金属生锈部分压在一起或分开,雨则改变铁锈特性。严重影响通信的必须进行维修或替换,以恢复可靠的通信连接。

  有时即使同轴电缆或天线本身一点很小的腐蚀也会产生问题,尽管还不足以引起信号丢失或VSWR问题,但腐蚀会像一个品质很差的二极管一样造成细微互调。如果附近有几个大功率发射器,那么产生的互调会强到足以干扰移动手机与基站之间的微弱通信信号。找出这类问题根源最难的地方在于松开天线系统一个连接器会打乱氧化程度并暂时使问题中止,此时你必须花更多时间认真记录旋松或拧紧的是哪一个连接器并在每步之后进行试验以确定它是否就是罪魁祸首。

  在蜂窝系统出现之前,900MHz和1,400~2,200MHz波段通常分配用于广播电台的演播室与发射器连接(STL)。政府现已将这些频率重新分配给蜂窝运营商,但是他们常常又没有限制老用户,而让他们继续在没有冲突的频率上运营。当在这些频段开展新的蜂窝业务时,那些发射器应该转向新频率,但有些还需要加以“提醒”。

  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。

  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。

  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MW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.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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