無線電干擾躲避路徑研討論文
無線電干擾躲避路徑研討論文
在蜂窩移動通訊系統中，抑制同頻干擾的措施主要有：引入N頻點特性及UpPCHShifting方案。N頻點的引入，相鄰小區的主載頻配置互為異頻，輔載頻同頻。這種組網方式有效地控制了同頻小區間控制通道的干擾；在時分雙工模式中，UpPCHshifting技術採用一種上行同步通道（UpPCH）靈活配置技術，來克服上述干擾。該方案將UpPCH配置在無線子幀的不同上行時隙的不同位置，從而使移動終端上行同步的成功率大幅提高。達到抑制干擾的目的。嚴格保持各發射載頻相等，因為兩載頻嚴格相等時，拍頻為零，也即採取傳送同步或獨立同步方式，使各蜂窩的發射頻率同步。保持系統中各同頻固定臺調製訊號的相位一致；在各臺中，加裝音訊相移延遲網路，使所有的固定臺與最遠的固定臺均有相等的時延，以儘量提高同量干擾下的信納比。採取選用定向天線，合理地選擇基站的位置，調整覆蓋區的形狀和方向，結合地形地物的遮蔽作用削弱有害方向的輻射等措施，最大限度地提高同頻干擾防護比。調整存在同頻干擾的鄰近小區的頻率，相同頻率的兩個蜂窩之間最小的距離應是通訊距離的4～5倍。相鄰扇區最好使用不同頻率，當無法避免使用相同頻率時，可以考慮採用極化隔離+方向隔離來達到隔離度的要求；採用分集接受技術，使用不連續發射（DTX）和跳頻技術，GSM900系統中採用慢速跳頻序列，隨機地改變一個通道佔有頻道頻率的技術。達到分離了來自其他小區的同頻干擾的目的。採用智慧天線也可以大幅提高載／幹比，在分頻多重進接（FDMA）技術中，智慧天線接收系統與通常的三扇區基站相比，載／幹比明顯高於後者，相差近8dB，改善了基站的覆蓋效果；在分時多重進接（TDMA）技術中，波束的智慧切換可提高載／幹比近６dB，同時提高了頻率複用係數，增加了系統容量，通常接收機射頻輸入端同頻道干擾保護比應大於或等於8dB。採取調整天線仰角的辦法儘可能減小鄰區的`越區覆蓋，可以有效降低鄰區之間的同頻干擾的，在大多數移動通訊系統中，許多天線可輔助完成減少多址干擾、提高系統容量、簡化功率控制、話務量均衡、降低系統成本等功效；增大頻率隔離度。透過規劃不同的扇區、不同的遠端站使用不同的頻率來達到頻率隔離的目的。此外,衛星系統、部分地面幹線微波所用頻段和3.5GHz頻段有重合,因此要解決共用的問題,避免干擾[3]。
鄰道干擾及其抑制措施
鄰道干擾就是指來自相鄰波道的訊號干擾。由於頻帶不夠寬，有的發信機總要有部分頻帶與其他無線系統使用的頻帶相重疊，形成干擾。它是由於收信機選擇性差，或者是鄰道發信機發射頻寬超寬（達到250kHz以上，正常為200kHz），落到左、右鄰道的功率超過了規定值，從而對鄰頻道產生影響。鄰道干擾主要是由於鄰道發信機頻帶過寬、收信機帶通濾波器與設計不匹配、選擇性差等因素造成的。在蜂窩公眾行動通訊網中，鄰頻的干擾訊號電平只要不大於主訊號電平15dB，系統就不會受到鄰頻不同極化的頻率干擾。抑制措施：對於前者，透過提高收、發信機的裝置效能要求和技術指標來解決；而後者，只能以調整頻頻寬度，限制相鄰頻道發信機頻寬的方法加以解決。
互調幹擾及其抑制措施
互調幹擾[3]是指當多個強訊號同時進入接收機時，在接收機前端非線性電路作用下產生交調產物，互調產物頻率落入接收機有用頻帶內造成的干擾。即為互調幹擾。產生互調幹擾的主要原因有：互調幹擾產生主要是由接收機中高放管或混頻管轉移特性的非線性引起的。通訊裝置中某些電路的非線性，使本不該進行調製的若干訊號，進行了交叉即相互調製，從而產生新的頻率，造成對某個有用訊號的干擾。此外，兩部或多部發信機置於一處、發射天線水平間距或垂直間距不夠、多通道共用系統基站、集中發射臺的天線共用器的隔離度不良，以及由於天線、饋線、高頻濾波器接觸不良或不同金屬相接觸等非線性因素造成的相互調製產生鏽栓效應等等，都有可能造成訊號透過天線或其他途徑侵入另一部發信機，互調幹擾分為發信機互調、收信機互調和鏽栓效應3類不同門限電平和陰影相關性對認知使用者檢測效能。
發信機互調：發信機的互調產生在發射機的最後一級放大器上，在有效的作用距離之內，當兩發射機相互靠近，透過天線和其它途徑發生空間耦合，發信機1的工作頻率將會進入發信機2，並在後者的末級功率放大器的非線性作用下相互調製，產生不需要的交調頻率組合，並隨同有用訊號發射出去，在收信機內反映出干擾。互調幹擾中主要考慮三階互調，尤其是三階二型互調，其干擾幅值大，干擾影響嚴重。如：發信機1、2、3、…多部發信機之間的距離不能夠滿足標準值情況下，f1、f2、f3等工作頻率之間將互相調製，產生交調頻率組合，主要有三階一型互調幹擾2f1-f2、2f2-f1和三階二型互調幹擾1+f2-f3、f1+f3-f2、f2+f3-f1這些不需要的頻率組合隨同工作頻率發射出去對收信機造成干擾。收信機互調：當兩個或多個強幹擾訊號進入接收機前端時，由於其（主要是混頻級）非線性作用，干擾訊號彼此混頻，結果生成可落入接收機通帶內的互調產物並造成干擾。大多數情況下，直流項和大多數項的諧波、互調等離接收機工作時的選擇頻段（在f0、f1附近）比較遠，會被濾掉，而2f2-f1項、2f1-f2項與f1和f2相對接近，中頻濾波器由於選擇頻寬比較大，就會將有用訊號和互調產物全部接收進來;從而，接收機的中頻濾波器就會接收到這些無用的干擾訊號。較嚴重的通常是三階互調幹擾。三階互調中較嚴重的為：二訊號三階一型互調幹擾和三訊號三階二型互調幹擾。二訊號三階一型互調錶達式：f0=2，f1-f2，或f0=2，f2-f1。二階互調錶達式：f0=f1+f2；f0=f1-f2。三訊號三階二型互調錶達式：f0=f1+f2-f3。上式中，f1、f2、f3為不同發射機的頻率。鏽蝕螺栓效應：鏽蝕螺栓效應是指由於高頻濾波器、天線、饋線接頭接觸不良或異類金屬相接引起的非線性，以及由於元器件的老化、各類介面氧化等原因導致的相互調製而引入的互調訊號。這類互調幹擾只要在嚴把裝置質量關，適當採取防鏽處理，改良金屬件的接觸；在執行中加強裝置管理維護，一般都能夠避免。
規避措施有：完全消除互調幹擾是十分困難的，考慮到射頻調諧電路特性，通常互調幹擾引起的載波干擾比C／I不會超出規定的標準值，屬於可接受干擾，在超短波波段，天線間垂直隔離9m、水平隔離270m以上，就可以認為無發射互調，可不予考慮。為減輕互調幹擾的影響，可採取下述措施：加大發射天線之間的空間保護距離，以增大電臺間的耦合損耗；加裝單向器隔離，不讓鄰近天線的發射進入本發射系統；在接收機前端插入高Q諧振腔濾波器，讓有用訊號透過，對其餘頻率進行足夠的衰減，以達到發信機輸出訊號低噪聲高線性度的目的，最大限度壓低互調分量電平。從改進通訊網頻率使用體制入手提高抗互調能力：一是利用分集接收技術，採用收、發信異頻體制。二是研究地形特徵及扇區覆蓋方向，科學分配各頻率，採取各種適當措施，對頻率規劃進行最佳化調整，頻率劃分配可能達到無互調頻率序列。
雜散響應干擾(自身干擾)及其規避措施
發信機噪聲，發信機噪聲是以輸出頻率為中心，裝置雜散發射對相鄰頻段的影響和功率洩露產生的無用能量對相鄰頻段通訊裝置造成的干擾。這種無用能量的大小，主要由輸出頻率振盪器、倍頻器、調製器等的效能來決定的。發信機寄生輻射：發信機工作時產生的雜散輻射就是發信機寄生輻射，發信機的雜散輻射主要成因是多級倍頻器的非線性及濾波特性的不完善，由於在行動通訊中，VHF和UHF的頻率是透過主振頻率f0的二倍頻（2f0）或三倍頻（3f0）獲得的。倍頻器和倍頻放大器在提升了載波訊號頻率的同時，會發生高頻自激現象，從而會產生大量的諧波Kf0（K=1，2，3…）。此時發信機需要濾出基波和其他諧波分量，否則，這些諧波便隨工作頻率一起發射出去，導致生產大量的諧波干擾。產生的大量諧波會在發信機工作頻率頻帶近鄰的頻帶上產生。如果諧波頻率十分接近有用訊號頻率（工作頻率），干擾就越大。此外，檢測裝置不同的門限電平對於雜散輻射的撲捉也有影響[4]。收信機寄生響應：收信機寄生響應就是收信機接收其它無用頻率訊號的能力。抑制措施有：克服發信機的寄生輻射，首先振盪器的供電電源的選擇也很關鍵，其次要使用高效能濾波器，三是要在可能的情況下儘量減少倍頻次數或改變倍頻順序，避免發信機後面各級過載等等。在超外差收信機中，收信機寄生響應大多數情況下透過更改混頻器的工作頻率來解決。
結語
總之，查無線電干擾是個複雜的系統的過程，每一個環節都要依靠對無線電波傳播特性和裝置效能的深刻認識以及對天饋系統的深刻認識；要熟練掌握無線電在空中傳播的變化規律。文中根據作者多年的實際工作經驗，依據工作中利用各種無線電監測裝置，在市區、郊區、鄉鎮、山地、林地等多種地形實時查處干擾，查詢幹訊號源的方法，歸納出一些有效的規避干擾的經驗、措施和方法。這些實用的方式方法為無線電管理部門在實際查干擾時非常必要。