通信中的射頻干擾成因與對策
標簽:RF干擾 音頻整流
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/154513.htm如今可能造成射頻干擾的原因正不斷增多,有些顯而易見容易跟蹤,有些則非常細微,很難識別發(fā)現(xiàn)。雖然仔細設(shè)計基站可以提供一定的保護,但多數(shù)情況下對干擾信號只能在源頭處進行控制。本文討論射頻干擾的各種可能成因,了解其根源后將有助于工程師對其進行測量跟蹤和排除。
射頻干擾信號會給無線通信基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動通信帶來許多問題,如電話掉線、連接出現(xiàn)噪聲、信道丟失以及接收語音質(zhì)量很差等,而造成干擾的各種可能原因則正以驚人的速度在增長。
如今最新最先進的復(fù)雜電信技術(shù)還必須與舊移動通信系統(tǒng)(如專用無線通信或?qū)ず舻?共存于一個復(fù)雜環(huán)境中,其中多數(shù)舊系統(tǒng)在以后若干年里還將一直用下去;與此同時,其它無線RF設(shè)備如數(shù)字視頻廣播和無線局域網(wǎng)等又會產(chǎn)生新的可能使通信服務(wù)中斷的信號。
由于環(huán)境限制越來越大,眾多新業(yè)務(wù)競相擠占有限的蜂窩站點,使得蜂窩信號發(fā)射塔上豎滿了各種天線。而隨著我們越來越多地通過移動電話聯(lián)系、在互聯(lián)網(wǎng)上觀看多媒體表演和進行商業(yè)貿(mào)易,甚至不久我們的汽車、冰箱和電烤箱也將使用RF信號互相交流,通信的天空將變得更加擁擠。
引起RF干擾的原因
大多數(shù)干擾都是無意造成的,只是其它正常運營活動的副產(chǎn)品。干擾信號只影響接收器,即使它們在物理上接近發(fā)射器,發(fā)射也不會受其影響。下面列出一些最常見的干擾源,可以讓你知道在實際情況下應(yīng)該從何處著手,要注意的是大多數(shù)干擾源來自于基站的外部,也即在你直接控制范圍之外。
1.發(fā)射器配置不正確
另一個服務(wù)商也在你的頻率上發(fā)射信號。多數(shù)情況下這是因為故障或設(shè)置不正確造成的,產(chǎn)生沖突的發(fā)射器服務(wù)商會更急于糾正這個問題,以便恢復(fù)其服務(wù)。
2.未經(jīng)許可的發(fā)射器
在這種情況下,其它服務(wù)商是故意在與你同一個頻段上發(fā)射,通常是因為他根本沒有拿到許可。他可能在一個頻段上沒有發(fā)現(xiàn)信號,于是假定沒有人在使用該頻段,于是擅自加以利用。發(fā)放許可的政府機構(gòu)通常有助于趕走這類無照經(jīng)營者。
3.覆蓋區(qū)域重疊
你的網(wǎng)絡(luò)或其它網(wǎng)絡(luò)的覆蓋在一個或多個信道上超過規(guī)定范圍。天線傾斜不正確、發(fā)射功率過大或環(huán)境變化等都會引起覆蓋區(qū)域重疊,如某人砍掉了一片樹林或推倒一個建筑物,而這些原本可以阻擋另一位置上發(fā)出的信號。
4.自身信號互調(diào)
兩個或兩個以上信號混在一起后會形成新調(diào)制信號,但卻不是任何所希望的信號。最常見互調(diào)是三次信號,例如兩個間隔為1MHz的信號會在原高頻信號之上 1MHz和低頻信號之下1MHz各產(chǎn)生一個新信號,如果原來兩個信號分別處于800和801MHz頻段,則將在799和802MHz出現(xiàn)三次信號。
5.與另一發(fā)射器信號互調(diào)
互調(diào)干擾也可能由于一個或多個外部無線信號通過天線饋送同軸電纜,然后進入造成沖突的發(fā)射器非線性終端放大器造成,外來信號相互混雜并與發(fā)射器自己的信號混在一起,形成一個看上去像是通信頻段中的“新”頻率互調(diào)信號(經(jīng)常都是不希望的)。
也可能由兩個外部信號產(chǎn)生干擾信號,而造成沖突的發(fā)射器本身的信號沒有參加,外部信號只是正好用到發(fā)射器的非線性級而混在了一起。在這種情況下,混在一起的兩個信號沒有一個有問題,肇事者是發(fā)射器。
解決這個問題有點難度,因為它要求對看上去工作正常的發(fā)射器進行改動。需要增加一個窄帶濾波器以盡可能衰減外面的信號,再加一個鐵氧體絕緣子使RF從發(fā)射器傳送到天線并衰減饋線上返回的信號。在同時使用多個不同頻率的發(fā)射塔上,業(yè)主經(jīng)常要求所有發(fā)射器都安裝這類濾波器和絕緣子。
生銹的圍墻/房頂?shù)仍斐傻幕フ{(diào)
發(fā)射器并不是互調(diào)信號的唯一滋生地,非線性連接也可能是附近生銹的白鐵皮房頂或圍墻。當(dāng)無線發(fā)射功率很大時,房頂各部分之間生銹部分將起到非線性二極管的作用,像這種來自物理結(jié)構(gòu)的互調(diào)影響很難阻止,因為它們因天氣狀況而異,風(fēng)會把金屬生銹部分壓在一起或分開,雨則改變鐵銹特性。嚴重影響通信的必須進行維修或替換,以恢復(fù)可靠的通信連接。
1.天線或連接器中的互調(diào)
有時即使同軸電纜或天線本身一點很小的腐蝕也會產(chǎn)生問題,盡管還不足以引起信號丟失或VSWR問題,但腐蝕會像一個品質(zhì)很差的二極管一樣造成細微互調(diào)。如果附近有幾個大功率發(fā)射器,那么產(chǎn)生的互調(diào)會強到足以干擾移動手機與基站之間的微弱通信信號。找出這類問題根源最難的地方在于松開天線系統(tǒng)一個連接器會打亂氧化程度并暫時使問題中止,此時你必須花更多時間認真記錄旋松或擰緊的是哪一個連接器并在每步之后進行試驗以確定它是否就是罪魁禍首。
2.正規(guī)發(fā)射器超載
發(fā)射器發(fā)出的任何頻率強信號都會使鄰近系統(tǒng)超載,唯一解決辦法是在接收器天線電纜上安裝一個濾波器,使希望的信號通過,而將超載信號衰減。
3.鄰近發(fā)射器上相鄰信道功率
隨著分配的頻譜越來越擁擠,互相競爭的無線業(yè)務(wù)所分到的頻率越來越接近,從而使一個系統(tǒng)發(fā)射信道噪聲邊帶出現(xiàn)在或阻止另一個臨近接收信道的風(fēng)險增加。如果發(fā)射器符合技術(shù)規(guī)范要求,則需要更改信道或增加發(fā)射器和接收器之間的物理分隔。
4.廣播發(fā)射器諧波
大功率源如商業(yè)廣播電臺等會產(chǎn)生大功率信號諧波,例如一個5MW發(fā)射器很容易產(chǎn)生5W諧波,足以干擾附近的移動通信。如果該發(fā)射器符合所有規(guī)范和政府規(guī)定,那么唯一的解決方法可能只有遷移通信天線以避開發(fā)射器,或者重新分配頻率方案使得造成沖突發(fā)射器附近的通信基站使用的是不受其諧波能量影響的信道。
5.“老爺”級STL用戶
在蜂窩系統(tǒng)出現(xiàn)之前,900MHz和1,400~2,200MHz波段通常分配用于廣播電臺的演播室與發(fā)射器連接(STL)。政府現(xiàn)已將這些頻率重新分配給蜂窩運營商,但是他們常常又沒有限制老用戶,而讓他們繼續(xù)在沒有沖突的頻率上運營。當(dāng)在這些頻段開展新的蜂窩業(yè)務(wù)時,那些發(fā)射器應(yīng)該轉(zhuǎn)向新頻率,但有些還需要加以“提醒”。
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