探討幹擾射頻的各種原因
發布時間:2020-04-28 責任編輯:lina
【導讀】如今可能造成射頻 幹gan擾rao的de原yuan因yin正zheng不bu斷duan增zeng多duo,有you些xie顯xian而er易yi見jian容rong易yi跟gen蹤zong,有you些xie則ze非fei常chang細xi微wei,很hen難nan識shi別bie發fa現xian。雖sui然ran仔zai細xi設she計ji基ji站zhan可ke以yi提ti供gong一yi定ding的de保bao護hu,但dan多duo數shu情qing況kuang下xia對dui幹gan擾rao信xin號hao隻zhi能neng在zai源yuan頭tou處chu進jin行xing控kong製zhi。本ben文wen討tao論lun射she頻pin幹gan擾rao的de各ge種zhong可ke能neng成cheng因yin,了le解jie其qi根gen源yuan後hou將jiang有you助zhu於yu工gong程cheng師shi對dui其qi進jin行xing測ce量liang 跟蹤和排除。
如今可能造成射頻 幹gan擾rao的de原yuan因yin正zheng不bu斷duan增zeng多duo,有you些xie顯xian而er易yi見jian容rong易yi跟gen蹤zong,有you些xie則ze非fei常chang細xi微wei,很hen難nan識shi別bie發fa現xian。雖sui然ran仔zai細xi設she計ji基ji站zhan可ke以yi提ti供gong一yi定ding的de保bao護hu,但dan多duo數shu情qing況kuang下xia對dui幹gan擾rao信xin號hao隻zhi能neng在zai源yuan頭tou處chu進jin行xing控kong製zhi。本ben文wen討tao論lun射she頻pin幹gan擾rao的de各ge種zhong可ke能neng成cheng因yin,了le解jie其qi根gen源yuan後hou將jiang有you助zhu於yu工gong程cheng師shi對dui其qi進jin行xing測ce量liang 跟蹤和排除。

射頻幹擾信號會給無線通信 基站覆蓋區域內的移動通信帶來許多問題,如電話掉線、連接出現噪聲、信道丟失以及接收語音質量很差等,而造成幹擾的各種可能原因則正以驚人的速度在增長。
如今最新最先進的複雜電信技術還必須與舊移動通信係統(如專用無線通信或尋呼等)共存於一個複雜環境中,其中多數舊係統在以後若幹年裏還將一直用下去;與此同時,其它無線 RF 設she備bei如ru數shu字zi視shi頻pin廣guang播bo和he無wu線xian局ju域yu網wang等deng又you會hui產chan生sheng新xin的de可ke能neng使shi通tong信xin服fu務wu中zhong斷duan的de信xin號hao。由you於yu環huan境jing限xian製zhi越yue來lai越yue大da,眾zhong多duo新xin業ye務wu競jing相xiang擠ji占zhan有you限xian的de蜂feng窩wo站zhan點dian,使shi得de蜂feng窩wo信xin號hao發fa射she塔ta上shang豎shu滿man了le各ge種zhong天tian線xian。而er隨sui著zhe我wo們men越yue來lai越yue多duo地di通tong過guo移yi動dong電dian話hua聯lian係xi、在互聯網上觀看多媒體表演和進行商業貿易,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 幹擾的原因
大(da)多(duo)數(shu)幹(gan)擾(rao)都(dou)是(shi)無(wu)意(yi)造(zao)成(cheng)的(de),隻(zhi)是(shi)其(qi)它(ta)正(zheng)常(chang)運(yun)營(ying)活(huo)動(dong)的(de)副(fu)產(chan)品(pin)。幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)隻(zhi)影(ying)響(xiang)接(jie)收(shou)器(qi),即(ji)使(shi)它(ta)們(men)在(zai)物(wu)理(li)上(shang)接(jie)近(jin)發(fa)射(she)器(qi),發(fa)射(she)也(ye)不(bu)會(hui)受(shou)其(qi)影(ying)響(xiang)。下(xia)麵(mian)列(lie)出(chu)一(yi)些(xie)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)幹(gan)擾(rao)源(yuan),可(ke)以(yi)讓(rang)你(ni)知(zhi)道(dao)在(zai)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)下(xia)應(ying)該(gai)從(cong)何(he)處(chu)著(zhe)手(shou),要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)大(da)多(duo)數(shu)幹(gan)擾(rao)源(yuan)來(lai)自(zi)於(yu)基(ji)站(zhan)的(de)外(wai)部(bu),也(ye)即(ji)在(zai)你(ni)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)範(fan)圍(wei)之(zhi)外(wai)。
◆發射器配置不正確
另ling一yi個ge服fu務wu商shang也ye在zai你ni的de頻pin率lv上shang發fa射she信xin號hao。多duo數shu情qing況kuang下xia這zhe是shi因yin為wei故gu障zhang或huo設she置zhi不bu正zheng確que造zao成cheng的de,產chan生sheng衝chong突tu的de發fa射she器qi服fu務wu商shang會hui更geng急ji於yu糾jiu正zheng這zhe個ge問wen題ti,以yi便bian恢hui複fu其qi服fu務wu。
◆未經許可的發射器
在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),其(qi)它(ta)服(fu)務(wu)商(shang)是(shi)故(gu)意(yi)在(zai)與(yu)你(ni)同(tong)一(yi)個(ge)頻(pin)段(duan)上(shang)發(fa)射(she),通(tong)常(chang)是(shi)因(yin)為(wei)他(ta)根(gen)本(ben)沒(mei)有(you)拿(na)到(dao)許(xu)可(ke)。他(ta)可(ke)能(neng)在(zai)一(yi)個(ge)頻(pin)段(duan)上(shang)沒(mei)有(you)發(fa)現(xian)信(xin)號(hao),於(yu)是(shi)假(jia)定(ding)沒(mei)有(you)人(ren)在(zai)使(shi)用(yong)該(gai)頻(pin)段(duan),於(yu)是(shi)擅(shan)自(zi)加(jia)以(yi)利(li)用(yong)。發(fa)放(fang)許(xu)可(ke)的(de)政(zheng)府(fu)機(ji)構(gou)通(tong)常(chang)有(you)助(zhu)於(yu)趕(gan)走(zou)這(zhe)類(lei)無(wu)照(zhao)經(jing)營(ying)者(zhe)。
◆覆蓋區域重疊
你的網絡或其它網絡的覆蓋區域在一個或多個信道上超過規定範圍。天線傾斜不正確、發(fa)射(she)功(gong)率(lv)過(guo)大(da)或(huo)環(huan)境(jing)變(bian)化(hua)等(deng)都(dou)會(hui)引(yin)起(qi)覆(fu)蓋(gai)區(qu)域(yu)重(zhong)疊(die),如(ru)某(mou)人(ren)砍(kan)掉(diao)了(le)一(yi)片(pian)樹(shu)林(lin)或(huo)推(tui)倒(dao)一(yi)個(ge)建(jian)築(zhu)物(wu),而(er)這(zhe)些(xie)原(yuan)本(ben)可(ke)以(yi)阻(zu)擋(dang)另(ling)一(yi)位(wei)置(zhi)上(shang)所(suo)發(fa)出(chu)的(de)信(xin)號(hao)。
◆自身信號互調
兩個或兩個以上信號混在一起後會形成新調製信號,但卻不是任何所希望的信號。最常見互調是三次信號,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 各產生一個新信號,如果原來兩個信號分別處於 800 和 801MHz 頻段,則將在 799 和 802MHz 出現三次信號。
◆與另一發射器信號互調
互調幹擾也可能由於一個或多個外部無線信號通過天線饋送同軸電纜 ,然後進入造成衝突的發射器非線性終端放大器 造成,外來信號相互混雜並與發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”頻率互調信號(經常都是不希望的)。
yekenengyoulianggewaibuxinhaochanshengganraoxinhao,erzaochengchongtudefasheqibenshendexinhaomeiyoucanjia,waibuxinhaozhishizhenghaoyongdaofasheqidefeixianxingjierhunzaileyiqi。zaizhezhongqingkuangxia,hunzaiyiqidelianggexinhaomeiyouyigeyouwenti,zhaoshizheshifasheqi。
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射器進行改動。需要增加一個窄帶濾波器 以盡可能衰減外麵的信號,再加一個鐵氧體絕緣子使 RF 從cong發fa射she器qi傳chuan送song到dao天tian線xian並bing衰shuai減jian饋kui線xian上shang返fan回hui的de信xin號hao。在zai同tong時shi使shi用yong多duo個ge不bu同tong頻pin率lv的de發fa射she塔ta上shang,業ye主zhu經jing常chang要yao求qiu所suo有you發fa射she器qi都dou安an裝zhuang這zhe類lei濾lv波bo器qi和he絕jue緣yuan子zi。
◆生鏽的圍牆 / 房頂等造成的互調
fasheqibingbushihutiaoxinhaodeweiyizishengdi,feixianxinglianjieyekenengshifujinshengxiudebaitiepifangdinghuoweiqiang。dangwuxianfashegonglvhendashi,fangdinggebufenzhijianshengxiubufenjiangqidaofeixianxingerjiguan 的de作zuo用yong,像xiang這zhe種zhong來lai自zi物wu理li結jie構gou的de互hu調tiao影ying響xiang很hen難nan阻zu止zhi,因yin為wei它ta們men因yin天tian氣qi狀zhuang況kuang而er異yi,風feng會hui把ba金jin屬shu生sheng鏽xiu部bu分fen壓ya在zai一yi起qi或huo分fen開kai,雨yu則ze改gai變bian鐵tie鏽xiu特te性xing。嚴yan重zhong影ying響xiang通tong信xin的de必bi須xu進jin行xing維wei修xiu或huo替ti換huan,以yi恢hui複fu可ke靠kao的de通tong信xin連lian接jie。
◆天線或連接器中的互調
有時即使同軸電纜或天線本身一點很小的腐蝕也會產生問題,盡管還不足以引起信號丟失或 VSWR 問(wen)題(ti),但(dan)腐(fu)蝕(shi)會(hui)像(xiang)一(yi)個(ge)品(pin)質(zhi)很(hen)差(cha)的(de)二(er)極(ji)管(guan)一(yi)樣(yang)造(zao)成(cheng)細(xi)微(wei)互(hu)調(tiao)。如(ru)果(guo)附(fu)近(jin)有(you)幾(ji)個(ge)大(da)功(gong)率(lv)發(fa)射(she)器(qi),那(na)麼(me)產(chan)生(sheng)的(de)互(hu)調(tiao)會(hui)強(qiang)到(dao)足(zu)以(yi)幹(gan)擾(rao)移(yi)動(dong)手(shou)機(ji)與(yu)基(ji)站(zhan)之(zhi)間(jian)的(de)微(wei)弱(ruo)通(tong)信(xin)信(xin)號(hao)。找(zhao)出(chu)這(zhe)類(lei)問(wen)題(ti)根(gen)源(yuan)最(zui)難(nan)的(de)地(di)方(fang)在(zai)於(yu)鬆(song)開(kai)天(tian)線(xian)係(xi)統(tong)一(yi)個(ge)連(lian)接(jie)器(qi)會(hui)打(da)亂(luan)氧(yang)化(hua) 程(cheng)度(du)並(bing)暫(zan)時(shi)使(shi)問(wen)題(ti)中(zhong)止(zhi),此(ci)時(shi)你(ni)必(bi)須(xu)花(hua)更(geng)多(duo)時(shi)間(jian)認(ren)真(zhen)記(ji)錄(lu)旋(xuan)鬆(song)或(huo)擰(ning)緊(jin)的(de)是(shi)哪(na)一(yi)個(ge)連(lian)接(jie)器(qi)並(bing)在(zai)每(mei)步(bu)之(zhi)後(hou)進(jin)行(xing)試(shi)驗(yan)以(yi)確(que)定(ding)它(ta)是(shi)否(fou)就(jiu)是(shi)罪(zui)魁(kui)禍(huo)首(shou)。
◆正規發射器超載
fasheqifachuderenhepinlvqiangxinhaodouhuishilinjinxitongchaozai,weiyijiejuebanfashizaijieshouqitianxiandianlanshanganzhuangyigelvboqi,shixiwangdexinhaotongguo,erjiangchaozaixinhaoshuaijian。
◆鄰近發射器上相鄰信道功率
隨(sui)著(zhe)分(fen)配(pei)的(de)頻(pin)譜(pu)越(yue)來(lai)越(yue)擁(yong)擠(ji),互(hu)相(xiang)競(jing)爭(zheng)的(de)無(wu)線(xian)業(ye)務(wu)所(suo)分(fen)到(dao)的(de)頻(pin)率(lv)越(yue)來(lai)越(yue)接(jie)近(jin),從(cong)而(er)使(shi)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)發(fa)射(she)信(xin)道(dao)噪(zao)聲(sheng)邊(bian)帶(dai)出(chu)現(xian)在(zai)或(huo)阻(zu)止(zhi)另(ling)一(yi)個(ge)臨(lin)近(jin)接(jie)收(shou)信(xin)道(dao)的(de)風(feng)險(xian)增(zeng)加(jia)。如(ru)果(guo)發(fa)射(she)器(qi)符(fu)合(he)技(ji)術(shu)規(gui)範(fan)要(yao)求(qiu),則(ze)需(xu)要(yao)更(geng)改(gai)信(xin)道(dao)或(huo)增(zeng)加(jia)發(fa)射(she)器(qi)和(he)接(jie)收(shou)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)物(wu)理(li)分(fen)隔(ge)。
◆廣播發射器諧波
大功率源如商業廣播電台等會產生大功率信號諧波,例如一個 5MW 發射器很容易產生 5W 諧xie波bo,足zu以yi幹gan擾rao附fu近jin的de移yi動dong通tong信xin。如ru果guo該gai發fa射she器qi符fu合he所suo有you規gui範fan和he政zheng府fu規gui定ding,那na麼me唯wei一yi的de解jie決jue方fang法fa可ke能neng隻zhi有you遷qian移yi通tong信xin天tian線xian以yi避bi開kai發fa射she器qi,或huo者zhe重zhong新xin分fen配pei頻pin率lv方fang案an使shi得de造zao成cheng衝chong突tu發fa射she器qi附fu近jin的de通tong信xin基ji站zhan使shi用yong的de是shi不bu受shou其qi諧xie波bo能neng量liang影ying響xiang的de信xin道dao。
◆“老爺”級 STL 用戶
在蜂窩係統出現之前,900MHz 和 1,400~2,200MHz 波段通常分配用於廣播電台的演播室與發射器連接(STL)。zhengfuxianyijiangzhexiepinlvzhongxinfenpeigeifengwoyunyingshang,danshitamenchangchangyoumeiyouxianzhilaoyonghu,errangtamenjixuzaimeiyouchongtudepinlvshangyunying。dangzaizhexiepinduankaizhanxindefengwoyewushi,naxiefasheqiyinggaizhuanxiangxinpinlv,danyouxiehaixuyaojiayi“提醒”。
◆音頻整流
在極個別地方,基站控製器端還在使用模擬音頻輸入傳送給無線輸出,因此會受到附近 AM 廣播或短波電台強信號的影響。AM 信號可能進入音頻電路 後並被整流,使得電話交談中混入廣播音頻信號。在與基站連接的音頻部分周圍進行良好屏蔽應能解決這個問題。
認識幹擾源類型
幹擾可以按其自身特性進行分類,也可以按它對基站和手機通信的影響來分,衝突頻率是顯示幹擾源和幹擾結果最常用的指示器。
◆頻外幹擾源
這zhe是shi一yi種zhong主zhu要yao幹gan擾rao,包bao括kuo一yi些xie與yu接jie收shou器qi頻pin率lv相xiang近jin而er不bu相xiang同tong的de強qiang信xin號hao,強qiang度du很hen大da足zu以yi影ying響xiang輸shu入ru。這zhe些xie信xin號hao通tong常chang很hen接jie近jin預yu定ding頻pin率lv,因yin為wei接jie收shou器qi輸shu入ru濾lv波bo器qi會hui濾lv掉diao其qi它ta相xiang差cha太tai遠yuan的de信xin號hao。
讓我們來看一看接收器受到的兩種影響。一種是前端阻塞,它由於強信號進入接收器使第一級(前置放大器或混頻器)過載完全飽和引起,這樣會使更強信號無法接收。另一個影響是減感效應,附近的信號進入接收器後被 AGC(自動增益控製)發現或者啟動限製器電路,造成增益下降。接收器表現得就像是靈敏度降低,因此微弱信號會丟失,對強信號的信噪比也將減小。
◆頻內幹擾源
第二類幹擾包括和預定通信信號頻率一樣的信號(無論強弱),通常由下列情況引起:
·正常手機信號超出其預定範圍
·發射器故障或配置不當
·正常發射器的信號諧波
·其它電氣裝置輻射出的無意幹擾信號
◆頻外幹擾源產生的頻內影響
這zhe類lei幹gan擾rao源yuan最zui難nan跟gen蹤zong,看kan上shang去qu是shi在zai頻pin率lv內nei的de信xin號hao,但dan卻que沒mei有you明ming顯xian的de幹gan擾rao源yuan,例li如ru兩liang個ge或huo以yi上shang在zai其qi自zi己ji頻pin率lv上shang完wan全quan正zheng常chang的de信xin號hao在zai非fei線xian性xing元yuan件jian內nei混hun合he後hou形xing成cheng的de互hu調tiao信xin號hao。
◆有意幹擾
不bu懷huai好hao意yi的de故gu意yi幹gan擾rao通tong常chang是shi在zai信xin號hao頻pin率lv內nei,表biao現xian得de更geng像xiang是shi一yi個ge配pei置zhi不bu當dang的de發fa射she器qi。我wo們men將jiang它ta單dan獨du分fen類lei是shi因yin為wei它ta通tong常chang具ju有you特te別bie難nan以yi捉zhuo摸mo和he有you害hai的de特te性xing。
有(you)這(zhe)樣(yang)一(yi)個(ge)有(you)意(yi)幹(gan)擾(rao)的(de)例(li)子(zi),有(you)人(ren)在(zai)叢(cong)林(lin)山(shan)上(shang)某(mou)處(chu)遠(yuan)距(ju)離(li)攻(gong)擊(ji)一(yi)個(ge)雙(shuang)向(xiang)無(wu)線(xian)轉(zhuan)發(fa)器(qi)係(xi)統(tong)。係(xi)統(tong)開(kai)始(shi)時(shi)在(zai)其(qi)輸(shu)入(ru)頻(pin)率(lv)上(shang)收(shou)到(dao)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)微(wei)弱(ruo)的(de)信(xin)號(hao)(其中正確的音頻解碼激活了轉發器),隻在夜間出現,該信號一直留在空中,最後使轉發器超時繼電器 shixiaobingshixitongtanhuanzhidaozaochenxinhaoxiaoshi。ganraoyuantebienanzhazhaoshiyinweixinhaotairuoerwufafaxian,bingqietazhizaiyelifashe。zuihouzhaodaoshicaifaxianganraoyuanshiweiyuzhuanfaqitianxianganfujinyikeshudingshangdeyigedaixiaoxingtaiyangnengdianchibandeweixingfasheqi,fasheqibaitianguanbi,qitaiyangnengdianchi 板則利用此時給電池充電。
◆諧波
shangmianjizhonghaishizhixiangduiganjingdeyuanshixinhao,zaishijiqingkuangxia,xinhaozhonghaiyouqiangdaonengchanshengganraodejipinxiebo,lirumeiguoshengaopindianshifasheqijiuyaoqiuanzhuangyigelvboqijiangqixiebozhishaojianxiaodaozhuzaibo 60dB 以下。最麻煩的諧波是三次諧波,因為它很容易由發射器中小的非線性元件產生。一個在 621.25MHz 下工作的 5MW 電視信號發射器,其三次諧波為 1863.75MHz,即使在 60dB 以下(濾波之後)三次諧波還有 5W!從俯瞰城市的高處發出這種頻率和功率信號很容易給全城蜂窩移動通信信號帶來極大破壞。
xieboxinhaohaiyouyigetexingshitagengnanbianshiqilaiyuan。chanshengxiebodechengfaguochenghuigaibianpinputu,qikuanduhepianchadouyaochengyihezaibopinlvyiyangdeyinshu。liruyigeweiyu 157.54MHz 下 13kHz 寬的雙向無線 FM 信號的 10 次諧波為 130kHz 寬,基波隻有 5kHz 偏移在諧波頻率 1575.4MHz 下會變成 50kHz。如果這種發射器與一個基站共用一個發射塔,其 10 次諧波將完全覆蓋 GPS 接收器,使基站癱瘓。對一個 100W FM 發射器,總共需要約 195dB 的衰減才能避免這種幹擾,要用天線隔離和濾波器抑製才能實現。
本文結論
我們討論了移動通信係統中常見 RF 幹擾產生的原因,並提出一些排除故障的方法。有了比較多的了解後,工程師就能更好地應用新的幹擾測量工具來認識和跟蹤幹擾源。
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