通信中的射頻干擾成因與對(duì)策

6.音頻整流

在極個(gè)別地方，基站控制器端還在使用模擬音頻輸入傳送給無(wú)線輸出，因此會(huì)受到附近AM廣播或短波電臺(tái)強(qiáng)信號(hào)的影響。AM信號(hào)可能進(jìn)入音頻電路后并被整流，使得電話交談中混入廣播音頻信號(hào)。在與基站連接的音頻部分周?chē)M(jìn)行良好屏蔽應(yīng)能解決這個(gè)問(wèn)題。

認(rèn)識(shí)干擾源類(lèi)型

干擾可以按其自身特性進(jìn)行分類(lèi)，也可以按它對(duì)基站和手機(jī)通信的影響來(lái)分，沖突頻率是顯示干擾源和干擾結(jié)果最常用的指示器。

1. 頻外干擾源

這是一種主要干擾，包括一些與接收器頻率相近而不相同的強(qiáng)信號(hào)，強(qiáng)度很大足以影響輸入。這些信號(hào)通常很接近預(yù)定頻率，因?yàn)榻邮掌鬏斎霝V波器會(huì)濾掉其它相差太遠(yuǎn)的信號(hào)。

讓我們來(lái)看一看接收器受到的兩種影響。一種是前端阻塞，它由于強(qiáng)信號(hào)進(jìn)入接收器使第一級(jí)(前置放大器或混頻器)過(guò)載完全飽和引起，這樣會(huì)使更強(qiáng)信號(hào)無(wú)法接收。另一個(gè)影響是減感效應(yīng)，附近的信號(hào)進(jìn)入接收器后被AGC(自動(dòng)增益控制)發(fā)現(xiàn)或者啟動(dòng)限制器電路，造成增益下降。接收器表現(xiàn)得就像是靈敏度降低，因此微弱信號(hào)會(huì)丟失，對(duì)強(qiáng)信號(hào)的信噪比也將減小。

2. 頻內(nèi)干擾源

第二類(lèi)干擾包括和預(yù)定通信信號(hào)頻率一樣的信號(hào)(無(wú)論強(qiáng)弱)，通常由下列情況引起：

•正常手機(jī)信號(hào)超出其預(yù)定范圍

•發(fā)射器故障或配置不當(dāng)

•正常發(fā)射器的信號(hào)諧波

•其它電氣裝置輻射出的無(wú)意干擾信號(hào)

3 頻外干擾源產(chǎn)生的頻內(nèi)影響

這類(lèi)干擾源最難跟蹤，看上去是在頻率內(nèi)的信號(hào)，但卻沒(méi)有明顯的干擾源，例如兩個(gè)或以上在其自己頻率上完全正常的信號(hào)在非線性元件內(nèi)混合后形成的互調(diào)信號(hào)。

4. 有意干擾

不懷好意的故意干擾通常是在信號(hào)頻率內(nèi)，表現(xiàn)得更像是一個(gè)配置不當(dāng)?shù)陌l(fā)射器。我們將它單獨(dú)分類(lèi)是因?yàn)樗ǔ＞哂刑貏e難以捉摸和有害的特性。

有這樣一個(gè)有意干擾的例子，有人在叢林山上某處遠(yuǎn)距離攻擊一個(gè)雙向無(wú)線轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)。系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)在其輸入頻率上收到一個(gè)非常微弱的信號(hào)(其中正確的音頻解碼激活了轉(zhuǎn)發(fā)器)，只在夜間出現(xiàn)，該信號(hào)一直留在空中，最后使轉(zhuǎn)發(fā)器超時(shí)繼電器失效并使系統(tǒng)癱瘓直到早晨信號(hào)消失。

干擾源特別難查找是因?yàn)樾盘?hào)太弱而無(wú)法發(fā)現(xiàn)，并且它只在夜里發(fā)射。最后找到時(shí)才發(fā)現(xiàn)干擾源是位于轉(zhuǎn)發(fā)器天線桿附近一棵樹(shù)頂上的一個(gè)帶小型太陽(yáng)能電池板的微型發(fā)射器，發(fā)射器白天關(guān)閉，其太陽(yáng)能電池板則利用此時(shí)給電池充電。

諧波

上面幾種還是指相對(duì)干凈的原始信號(hào)，在實(shí)際情況下，信號(hào)中還有強(qiáng)到能產(chǎn)生干擾的基頻諧波，例如美國(guó)甚高頻電視發(fā)射器就要求安裝一個(gè)濾波器將其諧波至少減小到主載波60dB以下。最麻煩的諧波是三次諧波，因?yàn)樗苋菀子砂l(fā)射器中小的非線性元件產(chǎn)生。

一個(gè)在621.25MHz下工作的5MW電視信號(hào)發(fā)射器，其三次諧波為1863.75MHz，即使在60dB以下(濾波之后)三次諧波還有5W!從俯瞰城市的高處發(fā)出這種頻率和功率信號(hào)很容易給全城蜂窩移動(dòng)通信信號(hào)帶來(lái)極大破壞。

諧波信號(hào)還有一個(gè)特性使它更難辨識(shí)其來(lái)源。產(chǎn)生諧波的乘法過(guò)程會(huì)改變頻譜圖，其寬度和偏差都要乘以和載波頻率一樣的因數(shù)。例如一個(gè)位于157.54MHz 下13kHz寬的雙向無(wú)線FM信號(hào)的10次諧波為130kHz寬，基波只有5kHz偏移在諧波頻率1575.4MHz下會(huì)變成50kHz。

如果這種發(fā)射器與一個(gè)基站共用一個(gè)發(fā)射塔，其10次諧波將完全覆蓋GPS接收器，使基站癱瘓。對(duì)一個(gè)100WFM發(fā)射器，總共需要約195dB的衰減才能避免這種干擾，要用天線隔離和濾波器抑制才能實(shí)現(xiàn)。

我們討論了移動(dòng)通信系統(tǒng)中常見(jiàn)RF干擾產(chǎn)生的原因，并提出一些排除故障的方法。有了比較多的了解后，工程師就能更好地應(yīng)用新的干擾測(cè)量工具來(lái)認(rèn)識(shí)和跟蹤干擾源。