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使用無線通信網(wǎng)絡(luò)中常見干擾分析及防范措施 無線通信網(wǎng)絡(luò)，由于技術(shù)日趨成熟，信號(hào)清晰、穩(wěn)定，架設(shè)使用方便，在各個(gè)專用行業(yè)中被廣泛采用。但是由于種種原因，在實(shí)際應(yīng)用中往往受到許多信號(hào)的干擾，如果處理不好，輕則使接收機(jī)信噪比惡化，通信質(zhì)量下降，重則使通信無法正常進(jìn)行。因此對(duì)通信過程中產(chǎn)生干擾信號(hào)的成因進(jìn)行分析，最大限度地抑制干擾信號(hào)，優(yōu)化通信網(wǎng)是十分必要的。下面筆者就對(duì)與無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有關(guān)的無線電干擾的原因進(jìn)行分析，并提出一些解決的方法。 一、外部噪聲干擾 外部噪聲干擾一是來源于天電、宇宙和太陽(yáng)的自然噪聲，其特點(diǎn)是強(qiáng)度大、時(shí)間短，往往很難克服，但干擾只是瞬間的。由于我們公安邊防系統(tǒng)超短波無線通信采用的是350MHz頻率，所以受到的干擾不大，可忽略不考慮。二是來源于工業(yè)電器、高壓輸電線、電汽車輛等人為噪聲，其特點(diǎn)是頻譜寬、噪聲強(qiáng)度隨頻率的升高而下降，噪聲源的數(shù)量隨地點(diǎn)和時(shí)間而隨機(jī)變化。這些干擾主要與電臺(tái)的工作頻率和臺(tái)站的位置選擇有關(guān)，通常只要適當(dāng)選取工作頻點(diǎn)，合理選擇臺(tái)站的位置，就可以把干擾控制在允許的范圍內(nèi)。對(duì)于汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的干擾可采用屏蔽或?yàn)V波措施，也可選用帶有噪聲限制器和噪聲熄滅器的接收機(jī)來抑制或消除干擾。 二、通信設(shè)備本身的干擾 通信設(shè)備本身產(chǎn)生的干擾主要是指收、發(fā)信機(jī)及天線等內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲干擾。包括發(fā)信和邊帶噪聲，發(fā)信和雜散輻射，接收機(jī)雜散響應(yīng)，鄰道輻射干擾等干擾因素。在超短波通信電臺(tái)的收、發(fā)信機(jī)中，主振晶體振蕩器、調(diào)制器、倍頻器、放大器等部件在工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生熱噪聲，這些噪聲一旦被調(diào)制就會(huì)形成干擾信號(hào)發(fā)射出去。當(dāng)電源濾波不好時(shí)，外界的雜散電磁波及噪聲也會(huì)串?dāng)_進(jìn)電源電路，經(jīng)各次交流脈動(dòng)諧波進(jìn)入發(fā)射電路形成發(fā)射噪聲。發(fā)射機(jī)的寄生輻射和鄰道輻射以及接收機(jī)的寄生響應(yīng)（組合波干擾）等設(shè)備自身機(jī)制因素都會(huì)對(duì)通信的效果帶來影響。通信設(shè)備本身的影響可以通過選擇性能優(yōu)良的設(shè)備來減小干擾，在選擇購(gòu)買設(shè)備時(shí)，要選擇性能優(yōu)良的設(shè)備。性能指標(biāo)要盡量滿足接收機(jī)的寄生響（小于-8dB），互調(diào)衰減應(yīng)大于70dB，阻塞干擾應(yīng)大于或等于95dB，發(fā)射機(jī)的鄰道和寄生輻射應(yīng)小于70db等幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。 三、通信網(wǎng)絡(luò)中的干擾 在無線電通信網(wǎng)中，由于眾多電臺(tái)之間的相互作用，相互影響，可產(chǎn)生互調(diào)干擾、阻塞干擾、鄰道干擾和同頻干擾，其中互調(diào)干擾、阻塞干擾和同頻干擾對(duì)通信網(wǎng)影響較嚴(yán)重，應(yīng)格外注意。 互調(diào)干擾的基本原因是由于部件的非線性引起的。一是多個(gè)頻率信號(hào)加至非線性器件上產(chǎn)生大量組合頻率。二是無線系統(tǒng)內(nèi)部，系統(tǒng)之間頻率和功率關(guān)系不協(xié)調(diào)。如發(fā)射機(jī)末級(jí)和接收前級(jí)電路的非線性因素造成發(fā)信機(jī)互調(diào)和接收機(jī)互調(diào)。此外，發(fā)射機(jī)天饋線的接觸不良及無線接插件的失配也會(huì)引起互調(diào)干擾。 當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的頻率同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，由于部件的非線性作用，只要滿足一定的關(guān)系就會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾。在互凋干擾中，高次諧波由于其分量小，能量也小，并且受輸入回路衰減嚴(yán)重，對(duì)通信質(zhì)量影響不大，影響最嚴(yán)重的是三階互調(diào)干擾。 在通信過程中，互調(diào)干擾常發(fā)生在多發(fā)射機(jī)同時(shí)工作，而天線設(shè)備又隔離不好的設(shè)備中，此時(shí)在發(fā)射機(jī)的輸出端會(huì)寄生出互調(diào)干擾量形成發(fā)射。此外，當(dāng)一臺(tái)發(fā)射機(jī)的輸出級(jí)（通常工作在C類放大）與另一臺(tái)或多臺(tái)發(fā)射機(jī)的輸出級(jí)耦合時(shí)，通過C類放大非線性作用產(chǎn)生的互調(diào)組合頻率，經(jīng)過天線輻射出去會(huì)干擾別的接收機(jī)（該接收機(jī)工作在互調(diào)頻率上）。因此在組網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)可采用減小無線耦合，加大發(fā)射天線間距離的方法來限制發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾。通常的經(jīng)驗(yàn)是天線垂直放置的相互距離應(yīng)大于3倍波長(zhǎng)，天線水平放置的相互距離應(yīng)大于40倍波長(zhǎng)。還可以從減小互調(diào)干擾的振幅和相位條件入手，采用動(dòng)態(tài)范圍大，非線性失真小的設(shè)備，選用前端加濾波器的高選擇性接收機(jī)和具有APC功能的發(fā)射機(jī)。另外，優(yōu)化頻點(diǎn)，根據(jù)已知頻點(diǎn)計(jì)算并剔除互調(diào)頻點(diǎn)，適當(dāng)降低發(fā)射機(jī)功率和天線高度，都能取得好的效果。 阻塞干擾的成因主要是由于發(fā)射系統(tǒng)的帶外輻射過高或接收機(jī)處在大功率發(fā)射臺(tái)附近，而接收機(jī)的選擇性又不好所致。當(dāng)接收機(jī)接收頻段附近有強(qiáng)信號(hào)干擾時(shí)，干擾信號(hào)就會(huì)由于接收機(jī)選擇回路選擇性不佳而進(jìn)入接收機(jī)，經(jīng)高、中放電路，致使直流工作點(diǎn)變化，產(chǎn)生飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致射頻增益下降，接收機(jī)靈敏度降低，最終形成干擾。阻塞干擾往往發(fā)生在兩部通信機(jī)近距離工作的通信網(wǎng)中，此時(shí)由于天線的交連耦合，阻塞了信號(hào)的傳播。因此在近距離通信中，要合理選擇天線位置，天線間采取大于80dB的去耦衰減量。要適當(dāng)選取天線的高度和控制電臺(tái)的發(fā)射功率，以防止阻塞干擾的產(chǎn)生。在工程設(shè)計(jì)中選擇通信體制和工作制式時(shí)，最好不采用常發(fā)信體制及雙工制的通信方式。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)的常發(fā)狀態(tài)對(duì)于其它工作機(jī)而言，實(shí)際上就是一種干擾源。因此，雙工機(jī)中阻塞干擾較常見，尤其是帶有中繼功能的雙工體制中發(fā)生阻塞干擾更多。為此應(yīng)盡量避免發(fā)射機(jī)的常發(fā)狀態(tài)。電臺(tái)配備較多的地區(qū)，應(yīng)盡量少設(shè)雙工通信網(wǎng)，在滿足通信要求的條件下盡量降低發(fā)射功率及天線掛高，以減小或限制阻塞干擾。 鄰道干擾是指臨近有用信號(hào)的干擾。它的出現(xiàn)，一方面是由于接收機(jī)回路（主要是中頻回路）曲線并非為理想矩形，在邊緣頻率上引入干擾。另一方面是過強(qiáng)的輸入信號(hào)使高、中頻級(jí)處于限幅狀態(tài)所產(chǎn)生的非線性失真，由于交互調(diào)作用使干擾信號(hào)得以串入。其特點(diǎn)是鄰道干擾的頻率與接收信號(hào)頻率相近，輸入及高中回路對(duì)其削減作用很小。 當(dāng)一個(gè)無線電通信網(wǎng)使用很多頻率進(jìn)行工作時(shí)，接收機(jī)可能會(huì)收到遠(yuǎn)、近距離不同臺(tái)站傳來的信號(hào)，不同的傳播途徑，信號(hào)強(qiáng)弱也會(huì)不同，這樣在接收機(jī)中就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)弱不同的信號(hào)，強(qiáng)信號(hào)被解調(diào)出來，而弱信號(hào)只能以噪聲的形式出現(xiàn)，強(qiáng)信號(hào)抑制了弱信號(hào)的解調(diào)，而遠(yuǎn)距離的弱信號(hào)通常又是有用信號(hào)。這顯然不是我們所期望的。為防止和削弱鄰道干擾的影響，應(yīng)選擇中頻選擇性好，技術(shù)性能優(yōu)良的接收機(jī)。合理配備頻點(diǎn)，增加有用信號(hào)功率，對(duì)于電臺(tái)功率只要滿足通信距離就不要過分加大功率，一味追求大功率指標(biāo)的做法也是不可取的。有條件的可設(shè)置功率自動(dòng)控制系統(tǒng)。 同頻干擾的產(chǎn)生主要是由于無線電頻率管理不善和設(shè)備的使用不當(dāng)或設(shè)備的性能不穩(wěn)定引起的。當(dāng)多部電臺(tái)并用一個(gè)頻率工作，頻率相同的信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，如果電臺(tái)間的載頻頻差以及調(diào)制相位不一致，就會(huì)造成同頻干擾。 四、網(wǎng)絡(luò)間的干擾 在同一區(qū)域內(nèi)，往往存在著隸屬于不同系統(tǒng)的許多通信網(wǎng)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)自成體系。這些網(wǎng)絡(luò)之間的相互影響就形成了網(wǎng)間干擾。這些干擾在我們的實(shí)際工作中經(jīng)常會(huì)碰到。其中有互調(diào)干擾和鄰道干擾以及同頻干擾和設(shè)備本身產(chǎn)生的各種雜波輻射干擾等幾種形式，網(wǎng)間干擾最嚴(yán)重的要數(shù)互調(diào)干擾。為此在組網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，除認(rèn)真勘測(cè)外，還應(yīng)合理選擇網(wǎng)內(nèi)信道頻率，協(xié)調(diào)和掌握周圍外系統(tǒng)的頻點(diǎn)狀況，必要時(shí)與外系統(tǒng)頻點(diǎn)一起進(jìn)行檢驗(yàn)，看其是否構(gòu)成三階互調(diào)干擾。一般的經(jīng)驗(yàn)是當(dāng)相鄰網(wǎng)所占頻帶距離大于三倍帶寬時(shí)，不會(huì)造成互調(diào)干擾。但對(duì)于多網(wǎng)重疊地區(qū)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)，還應(yīng)周密考慮綜合分析，仔細(xì)核實(shí)是否有互調(diào)干擾。網(wǎng)間同頻干擾主要是多信道頻率復(fù)用系統(tǒng)的復(fù)用頻率分配不合理引起的，鄰近干擾主要是由于頻道分配不當(dāng)及通信網(wǎng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)引起的。對(duì)于多網(wǎng)共存、建臺(tái)較多的地區(qū)，同頻干擾可通過時(shí)間、區(qū)域分割，同頻隔離，有效通信距離內(nèi)使用不同頻點(diǎn)的方法加以限制。當(dāng)干擾信號(hào)不太強(qiáng)時(shí)，對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)間采用不同極化方式的天線，也能在一定程度上抑制網(wǎng)間干擾。