探討干擾射頻的各種原因
發(fā)布時(shí)間:2020-04-28 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】如今可能造成射頻 干擾的原因正不斷增多,有些顯而易見(jiàn)容易跟蹤,有些則非常細(xì)微,很難識(shí)別發(fā)現(xiàn)。雖然仔細(xì)設(shè)計(jì)基站可以提供一定的保護(hù),但多數(shù)情況下對(duì)干擾信號(hào)只能在源頭處進(jìn)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(duì)其進(jìn)行測(cè)量 跟蹤和排除。
如今可能造成射頻 干擾的原因正不斷增多,有些顯而易見(jiàn)容易跟蹤,有些則非常細(xì)微,很難識(shí)別發(fā)現(xiàn)。雖然仔細(xì)設(shè)計(jì)基站可以提供一定的保護(hù),但多數(shù)情況下對(duì)干擾信號(hào)只能在源頭處進(jìn)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(duì)其進(jìn)行測(cè)量 跟蹤和排除。
射頻干擾信號(hào)會(huì)給無(wú)線(xiàn)通信 基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)通信帶來(lái)許多問(wèn)題,如電話(huà)掉線(xiàn)、連接出現(xiàn)噪聲、信道丟失以及接收語(yǔ)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(zhǎng)。
如今最新最先進(jìn)的復(fù)雜電信技術(shù)還必須與舊移動(dòng)通信系統(tǒng)(如專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信或?qū)ず舻龋┕泊嬗谝粋€(gè)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(shí),其它無(wú)線(xiàn) RF 設(shè)備如數(shù)字視頻廣播和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)等又會(huì)產(chǎn)生新的可能使通信服務(wù)中斷的信號(hào)。由于環(huán)境限制越來(lái)越大,眾多新業(yè)務(wù)競(jìng)相擠占有限的蜂窩站點(diǎn),使得蜂窩信號(hào)發(fā)射塔上豎滿(mǎn)了各種天線(xiàn)。而隨著我們?cè)絹?lái)越多地通過(guò)移動(dòng)電話(huà)聯(lián)系、在互聯(lián)網(wǎng)上觀(guān)看多媒體表演和進(jìn)行商業(yè)貿(mào)易,甚至不久我們的汽車(chē)、冰箱和電烤箱也將使用 RF 信號(hào)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(wú)意造成的,只是其它正常運(yùn)營(yíng)活動(dòng)的副產(chǎn)品。干擾信號(hào)只影響接收器,即使它們?cè)谖锢砩辖咏l(fā)射器,發(fā)射也不會(huì)受其影響。下面列出一些最常見(jiàn)的干擾源,可以讓你知道在實(shí)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(lái)自于基站的外部,也即在你直接控制范圍之外。
◆發(fā)射器配置不正確
另一個(gè)服務(wù)商也在你的頻率上發(fā)射信號(hào)。多數(shù)情況下這是因?yàn)楣收匣蛟O(shè)置不正確造成的,產(chǎn)生沖突的發(fā)射器服務(wù)商會(huì)更急于糾正這個(gè)問(wèn)題,以便恢復(fù)其服務(wù)。
◆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(gè)頻段上發(fā)射,通常是因?yàn)樗緵](méi)有拿到許可。他可能在一個(gè)頻段上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)信號(hào),于是假定沒(méi)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(jī)構(gòu)通常有助于趕走這類(lèi)無(wú)照經(jīng)營(yíng)者。
◆覆蓋區(qū)域重疊
你的網(wǎng)絡(luò)或其它網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域在一個(gè)或多個(gè)信道上超過(guò)規(guī)定范圍。天線(xiàn)傾斜不正確、發(fā)射功率過(guò)大或環(huán)境變化等都會(huì)引起覆蓋區(qū)域重疊,如某人砍掉了一片樹(shù)林或推倒一個(gè)建筑物,而這些原本可以阻擋另一位置上所發(fā)出的信號(hào)。
◆自身信號(hào)互調(diào)
兩個(gè)或兩個(gè)以上信號(hào)混在一起后會(huì)形成新調(diào)制信號(hào),但卻不是任何所希望的信號(hào)。最常見(jiàn)互調(diào)是三次信號(hào),例如兩個(gè)間隔為 1MHz 的信號(hào)會(huì)在原高頻信號(hào)之上 1MHz 和低頻信號(hào)之下 1MHz 各產(chǎn)生一個(gè)新信號(hào),如果原來(lái)兩個(gè)信號(hào)分別處于 800 和 801MHz 頻段,則將在 799 和 802MHz 出現(xiàn)三次信號(hào)。
◆與另一發(fā)射器信號(hào)互調(diào)
互調(diào)干擾也可能由于一個(gè)或多個(gè)外部無(wú)線(xiàn)信號(hào)通過(guò)天線(xiàn)饋送同軸電纜 ,然后進(jìn)入造成沖突的發(fā)射器非線(xiàn)性終端放大器 造成,外來(lái)信號(hào)相互混雜并與發(fā)射器自己的信號(hào)混在一起,形成一個(gè)看上去像是通信頻段中的“新”頻率互調(diào)信號(hào)(經(jīng)常都是不希望的)。
也可能由兩個(gè)外部信號(hào)產(chǎn)生干擾信號(hào),而造成沖突的發(fā)射器本身的信號(hào)沒(méi)有參加,外部信號(hào)只是正好用到發(fā)射器的非線(xiàn)性級(jí)而混在了一起。在這種情況下,混在一起的兩個(gè)信號(hào)沒(méi)有一個(gè)有問(wèn)題,肇事者是發(fā)射器。
解決這個(gè)問(wèn)題有點(diǎn)難度,因?yàn)樗髮?duì)看上去工作正常的發(fā)射器進(jìn)行改動(dòng)。需要增加一個(gè)窄帶濾波器 以盡可能衰減外面的信號(hào),再加一個(gè)鐵氧體絕緣子使 RF 從發(fā)射器傳送到天線(xiàn)并衰減饋線(xiàn)上返回的信號(hào)。在同時(shí)使用多個(gè)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(lèi)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(hào)的唯一滋生地,非線(xiàn)性連接也可能是附近生銹的白鐵皮房頂或圍墻。當(dāng)無(wú)線(xiàn)發(fā)射功率很大時(shí),房頂各部分之間生銹部分將起到非線(xiàn)性二極管 的作用,像這種來(lái)自物理結(jié)構(gòu)的互調(diào)影響很難阻止,因?yàn)樗鼈円蛱鞖鉅顩r而異,風(fēng)會(huì)把金屬生銹部分壓在一起或分開(kāi),雨則改變鐵銹特性。嚴(yán)重影響通信的必須進(jìn)行維修或替換,以恢復(fù)可靠的通信連接。
◆天線(xiàn)或連接器中的互調(diào)
有時(shí)即使同軸電纜或天線(xiàn)本身一點(diǎn)很小的腐蝕也會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,盡管還不足以引起信號(hào)丟失或 VSWR 問(wèn)題,但腐蝕會(huì)像一個(gè)品質(zhì)很差的二極管一樣造成細(xì)微互調(diào)。如果附近有幾個(gè)大功率發(fā)射器,那么產(chǎn)生的互調(diào)會(huì)強(qiáng)到足以干擾移動(dòng)手機(jī)與基站之間的微弱通信信號(hào)。找出這類(lèi)問(wèn)題根源最難的地方在于松開(kāi)天線(xiàn)系統(tǒng)一個(gè)連接器會(huì)打亂氧化 程度并暫時(shí)使問(wèn)題中止,此時(shí)你必須花更多時(shí)間認(rèn)真記錄旋松或擰緊的是哪一個(gè)連接器并在每步之后進(jìn)行試驗(yàn)以確定它是否就是罪魁禍?zhǔn)住?/div>
◆正規(guī)發(fā)射器超載
發(fā)射器發(fā)出的任何頻率強(qiáng)信號(hào)都會(huì)使鄰近系統(tǒng)超載,唯一解決辦法是在接收器天線(xiàn)電纜上安裝一個(gè)濾波器,使希望的信號(hào)通過(guò),而將超載信號(hào)衰減。
◆鄰近發(fā)射器上相鄰信道功率
隨著分配的頻譜越來(lái)越擁擠,互相競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)所分到的頻率越來(lái)越接近,從而使一個(gè)系統(tǒng)發(fā)射信道噪聲邊帶出現(xiàn)在或阻止另一個(gè)臨近接收信道的風(fēng)險(xiǎn)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。
◆廣播發(fā)射器諧波
大功率源如商業(yè)廣播電臺(tái)等會(huì)產(chǎn)生大功率信號(hào)諧波,例如一個(gè) 5MW 發(fā)射器很容易產(chǎn)生 5W 諧波,足以干擾附近的移動(dòng)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(xiàn)以避開(kāi)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。
◆“老爺”級(jí) STL 用戶(hù)
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(tái)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(yùn)營(yíng)商,但是他們常常又沒(méi)有限制老用戶(hù),而讓他們繼續(xù)在沒(méi)有沖突的頻率上運(yùn)營(yíng)。當(dāng)在這些頻段開(kāi)展新的蜂窩業(yè)務(wù)時(shí),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”。
◆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(xiàn)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(huà)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。
◆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。
◆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)
◆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(xiàn)性元件內(nèi)混合后形成的互調(diào)信號(hào)。
◆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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn) 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) 100W FM 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(xiàn)隔離和濾波器抑制才能實(shí)現(xiàn)。
本文結(jié)論
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。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
特別推薦
- 貿(mào)澤與Cinch聯(lián)手發(fā)布全新電子書(shū)深入探討惡劣環(huán)境中的連接應(yīng)用
- 自耦變壓器的構(gòu)造和操作
- 電感器輸出,運(yùn)算放大器輸入:二階有源濾波器簡(jiǎn)介
- ESR 對(duì)陶瓷電容器選擇的影響(上)
- 步進(jìn)電機(jī)中的脈寬調(diào)制與正弦控制
- 基于射頻無(wú)線(xiàn)電力傳輸供電的無(wú)電池資產(chǎn)跟蹤模塊的先進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)
- ESR 對(duì)陶瓷電容器選擇的影響(下)
技術(shù)文章更多>>
- 深化綠色承諾,ST與彭水共繪可持續(xù)發(fā)展新篇章
- 基于SiC的高電壓電池?cái)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
- 如何更好對(duì)微控制器和輸出外設(shè)進(jìn)行電氣隔離?
- 意法半導(dǎo)體公布2024年第四季度及全年財(cái)報(bào)和電話(huà)會(huì)議時(shí)間安排
- IGBT 模塊在頗具挑戰(zhàn)性的逆變器應(yīng)用中提供更高能效
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
撥動(dòng)開(kāi)關(guān)
玻璃釉電容
剝線(xiàn)機(jī)
薄膜電容
薄膜電阻
薄膜開(kāi)關(guān)
捕魚(yú)器
步進(jìn)電機(jī)
測(cè)力傳感器
測(cè)試測(cè)量
測(cè)試設(shè)備
拆解
場(chǎng)效應(yīng)管
超霸科技
超級(jí)本
超級(jí)電容
車(chē)道校正
車(chē)身控制
車(chē)載以太網(wǎng)
車(chē)載娛樂(lè)
充電
充電電池
充電器
充電樁
觸控屏
觸控顯示
觸摸開(kāi)關(guān)
傳感技術(shù)
傳感器
傳感器模塊
友情鏈接(QQ:317243736)
我愛(ài)方案網(wǎng) ICGOO元器件商城 創(chuàng)芯在線(xiàn)檢測(cè) 芯片查詢(xún) 天天IC網(wǎng) 電子產(chǎn)品世界 無(wú)線(xiàn)通信模塊 控制工程網(wǎng) 電子開(kāi)發(fā)網(wǎng) 電子技術(shù)應(yīng)用 與非網(wǎng) 世紀(jì)電源網(wǎng) 21ic電子技術(shù)資料下載 電源網(wǎng) 電子發(fā)燒友網(wǎng) 中電網(wǎng) 中國(guó)工業(yè)電器網(wǎng) 連接器 礦山設(shè)備網(wǎng) 工博士 智慧農(nóng)業(yè) 工業(yè)路由器 天工網(wǎng) 乾坤芯 電子元器件采購(gòu)網(wǎng) 亞馬遜KOL 聚合物鋰電池 工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備 企業(yè)查詢(xún) 工業(yè)路由器 元器件商城 連接器 USB中文網(wǎng) 今日招標(biāo)網(wǎng) 塑料機(jī)械網(wǎng) 農(nóng)業(yè)機(jī)械 中國(guó)IT產(chǎn)經(jīng)新聞網(wǎng) 高低溫試驗(yàn)箱
?
關(guān)閉
?
關(guān)閉