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，有些則非常細微，很難識別發(fā)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(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其進(jìn)行測量 跟蹤和排除。

射頻干擾信號會(huì )給無(wú)線(xiàn)通信 基站覆蓋區域內的移動(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(cháng)。

如今先進(jìn)的復雜電信技術(shù)還必須與舊移動(dòng)通信系統（如專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信或尋呼等）共存于一個(gè)復雜環(huán)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(shí)，其它無(wú)線(xiàn) RF 設備如數字視頻廣播和無(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。由于環(huán)境限制越來(lái)越大，眾多新業(yè)務(wù)競相擠占有限的蜂窩站點(diǎn)，使得蜂窩信號發(fā)射塔上豎滿(mǎn)了各種天線(xiàn)。而隨著(zhù)我們越來(lái)越多地通過(guò)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)貿易，甚至不久我們的汽車(chē)、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(wú)意造成的，只是其它正常運營(yíng)活動(dòng)的副產(chǎn)品。干擾信號只影響接收器，即使它們在物理上接近發(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)際情況下應該從何處著(zhù)手，要注意的是大多數干擾源來(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。多數情況下這是因為故障或設置不正確造成的，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，通常是因為他根本沒(méi)有拿到許可。他可能在一個(gè)頻段上沒(méi)有發(fā)現信號，于是假定沒(méi)有人在使用該頻段，于是擅自加以利用。發(fā)放許可的政府機構通常有助于趕走這類(lèi)無(wú)照經(jīng)營(yíng)者。

◆覆蓋區域重疊
你的網(wǎng)絡(luò )或其它網(wǎng)絡(luò )的覆蓋區域在一個(gè)或多個(gè)信道上超過(guò)規定范圍。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。

◆自身信號互調
兩個(gè)或兩個(gè)以上信號混在一起后會(huì )形成新調制信號，但卻不是任何所希望的信號。最常見(jiàn)互調是三次信號，例如兩個(gè)間隔為 1MHz 的信號會(huì )在原高頻信號之上 1MHz 和低頻信號之下 1MHz 各產(chǎn)生一個(gè)新信號，如果原來(lái)兩個(gè)信號分別處于 800 和 801MHz 頻段，則將在 799 和 802MHz 出現三次信號。

◆與另一發(fā)射器信號互調
互調干擾也可能由于一個(gè)或多個(gè)外部無(wú)線(xiàn)信號通過(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)信號相互混雜并與發(fā)射器自己的信號混在一起，形成一個(gè)看上去像是通信頻段中的“新”頻率互調信號（經(jīng)常都是不希望的）。

也可能由兩個(gè)外部信號產(chǎn)生干擾信號，而造成沖突的發(fā)射器本身的信號沒(méi)有參加，外部信號只是正好用到發(fā)射器的非線(xiàn)性級而混在了一起。在這種情況下，混在一起的兩個(gè)信號沒(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，因為它要求對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，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。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 / 房頂等造成的互調
發(fā)射器并不是互調信號的滋生地，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)自物理結構的互調影響很難阻止，因為它們因天氣狀況而異，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。嚴重影響通信的必須進(jìn)行維修或替換，以恢復可靠的通信連接。

◆天線(xiàn)或連接器中的互調
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微互調。如果附近有幾個(gè)大功率發(fā)射器，那么產(chǎn)生的互調會(huì )強到足以干擾移動(dòng)手機與基站之間的微弱通信信號。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)行試驗以確定它是否就是罪魁禍首。

◆正規發(fā)射器超載
發(fā)射器發(fā)出的任何頻率強信號都會(huì )使鄰近系統超載，解決辦法是在接收器天線(xiàn)電纜上安裝一個(gè)濾波器，使希望的信號通過(guò)，而將超載信號衰減。

◆鄰近發(fā)射器上相鄰信道功率
隨著(zhù)分配的頻譜越來(lái)越擁擠，互相競爭的無(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)系統發(fā)射信道噪聲邊帶出現在或阻止另一個(gè)臨近接收信道的風(fēng)險增加。如果發(fā)射器符合技術(shù)規范要求，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)廣播電臺等會(huì )產(chǎn)生大功率信號諧波，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)射器符合所有規范和政府規定，那么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 STL 用戶(hù)
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(fā)射器連接（STL）。政府現已將這些頻率重新分配給蜂窩運營(yíng)商，但是他們常常又沒(méi)有限制老用戶(hù)，而讓他們繼續在沒(méi)有沖突的頻率上運營(yíng)。當在這些頻段開(kāi)展新的蜂窩業(yè)務(wù)時(shí)，那些發(fā)射器應該轉向新頻率，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 廣播或短波電臺強信號的影響。AM 信號可能進(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。在與基站連接的音頻部分周?chē)M(jìn)行良好屏蔽應能解決這個(gè)問(wèn)題。

認識干擾源類(lèi)型

干擾可以按其自身特性進(jìn)行分類(lèi)，也可以按它對基站和手機通信的影響來(lái)分，沖突頻率是顯示干擾源和干擾結果常用的指示器。

◆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信號，強度很大足以影響輸入。這些信號通常很接近預定頻率，因為接收器輸入濾波器會(huì )濾掉其它相差太遠的信號。

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，它由于強信號進(jìn)入接收器使第一級（前置放大器或混頻器）過(guò)載*飽和引起，這樣會(huì )使更強信號無(wú)法接收。另一個(gè)影響是減感效應，附近的信號進(jìn)入接收器后被 AGC（自動(dòng)增益控制）發(fā)現或者啟動(dòng)限制器電路，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(huì )丟失，對強信號的信噪比也將減小。

◆頻內干擾源
第二類(lèi)干擾包括和預定通信信號頻率一樣的信號（無(wú)論強弱），通常由下列情況引起：

·正常手機信號超出其預定范圍

·發(fā)射器故障或配置不當

·正常發(fā)射器的信號諧波

·其它電氣裝置輻射出的無(wú)意干擾信號

◆頻外干擾源產(chǎn)生的頻內影響
這類(lèi)干擾源最難跟蹤，看上去是在頻率內的信號，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*正常的信號在非線(xiàn)性元件內混合后形成的互調信號。

◆有意干擾
不懷好意的故意干擾通常是在信號頻率內，表現得更像是一個(gè)配置不當的發(fā)射器。我們將它單獨分類(lèi)是因為它通常具有特別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距離攻擊一個(gè)雙向無(wú)線(xiàn)轉發(fā)器系統。系統開(kāi)始時(shí)在其輸入頻率上收到一個(gè)非常微弱的信號（其中正確的音頻解碼激活了轉發(fā)器），只在夜間出現，該信號一直留在空中，最后使轉發(fā)器超時(shí)繼電器 失效并使系統癱瘓直到早晨信號消失。干擾源特別難查找是因為信號太弱而無(wú)法發(fā)現，并且它只在夜里發(fā)射。最后找到時(shí)才發(fā)現干擾源是位于轉發(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干凈的原始信號，在實(shí)際情況下，信號中還有強到能產(chǎn)生干擾的基頻諧波，例如美國甚高頻電視發(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，因為它很容易由發(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很容易給全城蜂窩移動(dòng)通信信號帶來(lái)極大破壞。

諧波信號還有一個(gè)特性使它更難辨識其來(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。例如一個(gè)位于 157.54MHz 下 13kHz 寬的雙向無(wú)線(xiàn) FM 信號的 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*覆蓋 GPS 接收器，使基站癱瘓。對一個(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。

本文結論

我們討論了移動(dòng)通信系統中常見(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用新的干擾測量工具來(lái)認識和跟蹤干擾源。

如有侵權請聯(lián)系刪除。