通信中的射頻干擾成因與對策

標簽：RF干擾 音頻整流

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，很難識別發現。雖然仔細設計基站可以提供一定的保護，但多數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雜電信技術還必須與舊移動通信系統(如專用無線通信或尋呼等)共存于一個復雜環境中，其中多數舊系統在以后若干年里還將一直用下去;與此同時，其它無線RF設備如數字視頻廣播和無線局域網等又會產生新的可能使通信服務中斷的信號。

由于環境限制越來越大，眾多新業務競相擠占有限的蜂窩站點，使得蜂窩信號發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系、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干擾的原因

大多數干擾都是無意造成的，只是其它正常運營活動的副產品。干擾信號只影響接收器，即使它們在物理上接近發射器，發射也不會受其影響。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該從何處著手，要注意的是大多數干擾源來自于基站的外部，也即在你直接控制范圍之外。

1.發射器配置不正確

另一個服務商也在你的頻率上發射信號。多數情況下這是因為故障或設置不正確造成的，產生沖突的發射器服務商會更急于糾正這個問題，以便恢復其服務。

2.未經許可的發射器

在這種情況下，其它服務商是故意在與你同一個頻段上發射，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現信號，于是假定沒有人在使用該頻段，于是擅自加以利用。發放許可的政府機構通常有助于趕走這類無照經營者。

3.覆蓋區域重疊

你的網絡或其它網絡的覆蓋在一個或多個信道上超過規定范圍。天線傾斜不正確、發射功率過大或環境變化等都會引起覆蓋區域重疊，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出的信號。

4.自身信號互調

兩個或兩個以上信號混在一起后會形成新調制信號，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于800和801MHz頻段，則將在799和802MHz出現三次信號。

5.與另一發射器信號互調

互調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射器非線性終端放大器造成，外來信號相互混雜并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)。

也可能由兩個外部信號產生干擾信號，而造成沖突的發射器本身的信號沒有參加，外部信號只是正好用到發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射塔上，業主經常要求所有發射器都安裝這類濾波器和絕緣子。

生銹的圍墻/房頂等造成的互調

發射器并不是互調信號的唯一滋生地，非線性連接也可能是附近生銹的白鐵皮房頂或圍墻。當無線發射功率很大時，房頂各部分之間生銹部分將起到非線性二極管的作用，像這種來自物理結構的互調影響很難阻止，因為它們因天氣狀況而異，風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，以恢復可靠的通信連接。

1.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問題，但腐蝕會像一個品質很差的二極管一樣造成細微互調。如果附近有幾個大功率發射器，那么產生的互調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.正規發射器超載

發射器發出的任何頻率強信號都會使鄰近系統超載，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，互相競爭的無線業務所分到的頻率越來越接近，從而使一個系統發射信道噪聲邊帶出現在或阻止另一個臨近接收信道的風險增加。如果發射器符合技術規范要求，則需要更改信道或增加發射器和接收器之間的物理分隔。

4.廣播發射器諧波

大功率源如商業廣播電臺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諧波，足以干擾附近的移動通信。如果該發射器符合所有規范和政府規定，那么唯一的解決方法可能只有遷移通信天線以避開發射器，或者重新分配頻率方案使得造成沖突發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

在蜂窩系統出現之前，900MHz和1,400～2,200MHz波段通常分配用于廣播電臺的演播室與發射器連接(STL)。政府現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，而讓他們繼續在沒有沖突的頻率上運營。當在這些頻段開展新的蜂窩業務時，那些發射器應該轉向新頻率，但有些還需要加以“提醒”。