無線電通信中的同址干擾問題研究

馬強(qiáng)

摘 要：隨著國家科技實力的不斷提升，以及互聯(lián)網(wǎng)時代的不斷進(jìn)步，無線電通信行業(yè)的發(fā)展水平也隨之提升。近年來國家相關(guān)部門更是將大量的人力物力資源投入其中，以便無線電通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域的建設(shè)與發(fā)展中發(fā)揮出最有效的價值。但是在無線電通信應(yīng)用的過程中，總會遇到同址干擾的問題，不但對軍事力量有所影響，還會對軍隊的戰(zhàn)斗能力有所阻礙。本篇文章就無線電通信中的同址干擾問題進(jìn)行簡單的論述，希望能對無線電通信的優(yōu)質(zhì)使用提供幫助。

關(guān)鍵詞：無線電；通信；同址干擾；問題

如今，無線電通信技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在軍事領(lǐng)域的建設(shè)中，但是同址干擾問題一直困擾著相關(guān)研究人員，因為同址干擾問題不僅對軍事通信的質(zhì)量有所影響，還會對軍隊的戰(zhàn)斗力造成嚴(yán)重的阻礙。軍事戰(zhàn)斗中的戰(zhàn)術(shù)電臺車中，會配備很多的電臺，這些電臺既有短波也有超短波。當(dāng)這些電臺的距離處于較短狀態(tài)或是這些電臺距天線較近的時候，就會在很大程度上被電磁干擾，這種嚴(yán)重影響信號質(zhì)量的情況被稱為同址干擾。為了能有效控制同址干擾對軍事通信的影響，國家相關(guān)部門不斷加強(qiáng)對其的研究，以此來提升無線電通信的質(zhì)量。

1 無線通信中天線之間的耦合度分析

無線通信中天線的之間的耦合度與同址干擾問題有著密不可分的關(guān)系，是分析同址干擾最重要的參考依據(jù)。天線之間的干擾程度是通過耦合度來判斷的，不僅如此耦合度還能有效的判斷出電臺之間射頻傳輸?shù)南嚓P(guān)數(shù)據(jù)。另外，天線場區(qū)的遠(yuǎn)近劃分，對耦合度的計算也有著重要的影響。在通常情況下，場區(qū)較近的天線耦合度計算難度比場區(qū)較遠(yuǎn)的天線耦合度計算難度大，但是經(jīng)過長期的研究發(fā)現(xiàn)，相關(guān)測算人員可以進(jìn)行多次的場景測量，然后計算數(shù)據(jù)的平均值，這種方式不僅準(zhǔn)確有效，還能降低失誤率。為了得到車載天線間的耦合度，按照圖1所示的方法，搭建了耦合度測試平臺。在車載條件下，將無線電臺和功率計與車體內(nèi)部的饋線相連接，通過改變無線電臺的頻率對各個頻率點下的天線耦合度進(jìn)行測量。

此外，為了驗證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用美國Ansoft公司推出的基于電磁場有限元方法（FEM）的分析微波工程問題的三維電磁仿真軟件Ansoft HFSS（high frequency structure simu-lator，高頻結(jié)構(gòu)仿真器）對圖1所示的實驗環(huán)境進(jìn)行了仿真模擬。仿真設(shè)置的基本條件為：求解頻點為60MHz，掃頻范圍為30MHz～88MHz，步長為1MHz，空氣腔距離車體天線大于1/4波長，求解精度為0.01。圖2為實測與仿真的結(jié)果比對，可以看出兩者之間的誤差在6dB以內(nèi)，說明實測結(jié)果可以準(zhǔn)確地反映天線之間的耦合情況。

2 無線電通信中同址干擾對通信距離的影響

為了緩解共址干擾的影響，可以采用跳頻濾波、天線合理布局、頻率管理等技術(shù)，這在很大程度上可以避免接收機(jī)的完全阻塞。但是對于接收機(jī)減敏則只能緩解，很難徹底消除，為此筆者重點對減敏的影響進(jìn)行分析。

無線電通信中的同址干擾對通信距離也有很嚴(yán)重的影響。在軍事作戰(zhàn)中，通信距離對指揮作戰(zhàn)以及關(guān)鍵信息傳輸都起著至關(guān)重要的作用，如果在傳輸信息的過程中，無線電發(fā)射機(jī)對同址接收機(jī)造成了嚴(yán)重的質(zhì)量影響，除了會對相關(guān)的同址信息解讀造成困擾，還會降低信噪比，無線電通信設(shè)備間的通信距離也會明顯縮短，從而導(dǎo)致錯誤讀碼幾率的明顯提升。這種嚴(yán)重的情況不僅對無線通信的使用質(zhì)量有所影響，還在很大程度上影響著軍事作戰(zhàn)，是不容忽視的重要問題。假設(shè)當(dāng)不存在干擾，保持誤碼率恒定情況下通信距離為10km。那么，當(dāng)干擾信號存在時，為了保持誤碼率不變，接收機(jī)減敏量與實際通信距離的變化。實際通信距離的減少量應(yīng)該在兩條曲線之間，具體的取值應(yīng)該與電臺所處的實際地理環(huán)境有關(guān)。

3 無線電通信同址干擾中的減敏問題

共址發(fā)射機(jī)干擾接收機(jī)的主要體現(xiàn)，是接收機(jī)的減敏現(xiàn)象。接收機(jī)減敏現(xiàn)象的出現(xiàn)，主要是由于接收機(jī)附近的發(fā)射機(jī)發(fā)射出了較強(qiáng)的信號，這時就會導(dǎo)致接收機(jī)處于不可控狀態(tài)，即接收機(jī)前端的輸入級出現(xiàn)非線性現(xiàn)象。當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時候，就會明顯的增加接收機(jī)的背景噪聲，嚴(yán)重的降低輸入信號的信噪比。不僅對無線通信質(zhì)量有所影響，還對軍事通信或解讀信息工作造成阻礙。所以相關(guān)工作人員在進(jìn)行減敏定量計算的時候，一定要將接收機(jī)前端的非線性因素考慮其中，并對其進(jìn)行全方位的分析，這樣才能盡可能的找到接收機(jī)周圍信號與減敏之間的關(guān)系，從而制定出科學(xué)合理的方案，對其加以完善與改進(jìn)，避免日后同樣情況的出現(xiàn)。

目前國內(nèi)對同址干擾問題的研究僅局限于對車載天線間耦合度的預(yù)測，以及對阻塞、減敏影響的定性分析，在同址干擾的定量計算和評估方面基本屬于空白。戰(zhàn)術(shù)通信指揮車中一般同時配備多部HF、VHF電臺，這些電臺隸屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，在一定概率內(nèi)會同時工作，這時同址發(fā)射機(jī)必然會對接收機(jī)產(chǎn)生影響。小信號放大器和混頻器是接收機(jī)前端中兩個重要的非線性器件，它們的指標(biāo)對減敏的產(chǎn)生具有重要影響。放大器的減敏閾值由于非線性的影響難以估算，通常采用1dB壓縮增益點代替。以美國Mini-Circuits公司的ZFL-1000LN低噪放為例，其1dB增益壓縮功率為-5dBm，因此其減敏閾值也約為-5dBm?；祛l器的閾值點決定于本地晶振功率驅(qū)動，一般比變頻插損的ldB壓縮點低3dB。由于接收機(jī)采用增益較大的放大器，使得放大器的減敏現(xiàn)象比較突出。

結(jié)束語

從上面的內(nèi)容可以看出，無線電通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域的發(fā)展中扮演著重要的角色，技術(shù)中存在的同址干擾問題，更是對軍事領(lǐng)域的各個環(huán)節(jié)有著嚴(yán)重的影響。雖然文章在論述的過程中提出了很多有效防止同址干擾問題出現(xiàn)的對策，并提出了一些建設(shè)性的意見，但是同址干擾問題還是會或多或少的出現(xiàn)在無線電通信技術(shù)的使用過程中，給軍事領(lǐng)域的發(fā)展造成影響。因此相關(guān)科研人員在日后研究同址干擾問題的時候，一定要對問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行全面的分析，同時還要在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷加強(qiáng)無線電通信技術(shù)的完善，讓同址干擾問題對軍事領(lǐng)域的影響降到最低。

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