通信网络中的射频干扰成因与对策
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2020-08-04
18:16:40
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通信网络中的射频干扰成因与对策通信网络中的射频干扰成因与对策
本文讨论了移动通信系统中常见RF干扰产生的原因，并提出一些排除故障的方法。有了比较多的了解后，工程
师就能更好地应用新的干扰测量工具来认识和跟踪干扰源。
如今可能造成射频干扰的原因正不断增多，有些显而易见容易跟踪，有些则非常细微，很难识别发现。虽然仔细设计基站可以
提供一定的保护，但多数情况下对干扰信号只能在源头处进行控制。本文讨论射频干扰的各种可能成因，了解其根源后将有助
于工程师对其进行测量跟踪和排除。
射频干扰信号会给无线通信基站覆盖区域内的移动通信带来许多问题，如电话掉线、连接出现噪声、信道丢失以及接收语音质
量很差等，而造成干扰的各种可能原因则正以惊人的速度在增长。
如今最新最先进的复杂电信技术还必须与旧移动通信系统(如专用无线通信或寻呼等)共存于一个复杂环境中，其中多数旧系统
在以后若干年里还将一直用下去；与此同时，其它无线RF设备如数字视频广播和无线局域网等又会产生新的可能使通信服务
中断的信号。
由于环境限制越来越大，众多新业务竞相挤占有限的蜂窝站点，使得蜂窝信号发射塔上竖满了各种天线。而随着我们越来越多
地通过移动电话联系、在互联网上观看多媒体表演和进行商业贸易，甚至不久我们的汽车、冰箱和电烤箱也将使用RF信号互
相交流，通信的天空将变得更加拥挤。
引起RF干扰的原因
大多数干扰都是无意造成的，只是其它正常运营活动的副产品。干扰信号只影响接收器，即使它们在物理上接近发射器，发射
也不会受其影响。下面列出一些最常见的干扰源，可以让你知道在实际情况下应该从何处着手，要注意的是大多数干扰源来自
于基站的外部，也即在你直接控制范围之外。
1.发射器配置不正确
另一个服务商也在你的频率上发射信号。多数情况下这是因为故障或设置不正确造成的，产生冲突的发射器服务商会更急于纠
正这个问题，以便恢复其服务。
2.未经许可的发射器
在这种情况下，其它服务商是故意在与你同一个频段上发射，通常是因为他根本没有拿到许可。他可能在一个频段上没有发现
信号，于是假定没有人在使用该频段，于是擅自加以利用。发放许可的政府机构通常有助于赶走这类无照经营者。
3.覆盖区域重叠
你的网络或其它网络的覆盖在一个或多个信道上超过规定范围。天线倾斜不正确、发射功率过大或环境变化等都会引起覆盖区
域重叠，如某人砍掉了一片树林或推倒一个建筑物，而这些原本可以阻挡另一位置上发出的信号。
4.自身信号互调
两个或两个以上信号混在一起后会形成新调制信号，但却不是任何所希望的信号。最常见互调是三次信号，例如两个间隔为
1MHz的信号会在原高频信号之上1MHz和低频信号之下1MHz各产生一个新信号，如果原来两个信号分别处于800和801MHz
频段，则将在799和802MHz出现三次信号。
5.与另一发射器信号互调
互调干扰也可能由于一个或多个外部无线信号通过天线馈送同轴电缆，然后进入造成冲突的发射器非线性终端放大器造成，外
来信号相互混杂并与发射器自己的信号混在一起，形成一个看上去像是通信频段中的“新”频率互调信号(经常都是不希望的)。
也可能由两个外部信号产生干扰信号，而造成冲突的发射器本身的信号没有参加，外部信号只是正好用到发射器的非线性级而
混在了一起。在这种情况下，混在一起的两个信号没有一个有问题，肇事者是发射器。
解决这个问题有点难度，因为它要求对看上去工作正常的发射器进行改动。需要增加一个窄带滤波器以尽可能衰减外面的信
号，再加一个铁氧体绝缘子使RF从发射器传送到天线并衰减馈线上返回的信号。在同时使用多个不同频率的发射塔上，业主
经常要求所有发射器都安装这类滤波器和绝缘子。
生锈的围墙/房顶等造成的互调
发射器并不是互调信号的唯一滋生地，非线性连接也可能是附近生锈的白铁皮房顶或围墙。当无线发射功率很大时，房顶各部
分之间生锈部分将起到非线性二极管的作用，像这种来自物理结构的互调影响很难阻止，因为它们因天气状况而异，风会把金
属生锈部分压在一起或分开，雨则改变铁锈特性。严重影响通信的必须进行维修或替换，以恢复可靠的通信连接。
1.天线或连接器中的互调
有时即使同轴电缆或天线本身一点很小的腐蚀也会产生问题，尽管还不足以引起信号丢失或VSWR问题，但腐蚀会像一个品质
很差的二极管一样造成细微互调。如果附近有几个大功率发射器，那么产生的互调会强到足以干扰移动手机与基站之间的微弱
通信信号。找出这类问题根源最难的地方在于松开天线系统一个连接器会打乱氧化程度并暂时使问题中止，此时你必须花更多
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