肖雨，柏青青，王麗麗

（中國(guó)信息通信研究院西部分院（重慶信息通信研究院），重慶 401336）

目前無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人類(lèi)生產(chǎn)生活中，它極大地改變甚至顛覆了人類(lèi)的生產(chǎn)生活習(xí)慣與進(jìn)程。但無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備受到外界因素干擾所造成的信號(hào)傳輸不穩(wěn)甚至阻斷問(wèn)題則讓其技術(shù)應(yīng)用穩(wěn)定性有所下降。為此人們提出并深度研究了電磁兼容問(wèn)題，希望通過(guò)這一技術(shù)理念解決無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備的信號(hào)傳輸問(wèn)題，最大限度地降低干擾的因素影響，優(yōu)化電磁兼容技術(shù)綜合運(yùn)用水平。

1 電磁兼容理論概述

無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)是可將各種科學(xué)合理與集散技術(shù)方式匯聚為一體并進(jìn)行綜合配置、運(yùn)行、規(guī)劃和管理的，即它實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)與無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備之間的相互兼容，可有效消除無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)中存在的各種干擾因素。在分析系統(tǒng)整個(gè)的通信規(guī)范過(guò)程中，必須把握無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)中所涉及的各種合理性規(guī)范內(nèi)容，例如，要保證通信設(shè)備的配置與性能穩(wěn)定性，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)對(duì)通信設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的有效規(guī)劃，提高設(shè)備技術(shù)應(yīng)用指標(biāo)性能與應(yīng)用質(zhì)量。所以說(shuō)，大量借鑒應(yīng)用電磁兼容可為設(shè)備配置提供重要的技術(shù)借鑒與參考依據(jù)，要充分結(jié)合設(shè)計(jì)階段的參考依據(jù)對(duì)電磁干擾處理基礎(chǔ)進(jìn)行局部調(diào)整，為系統(tǒng)配置提供重要依據(jù)，杜絕各種不利干擾因素的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線(xiàn)通信環(huán)境的有效改善，提高無(wú)線(xiàn)電通信整體質(zhì)量，優(yōu)化通信系統(tǒng)穩(wěn)定性與高效率運(yùn)行能力。

2 電磁兼容與無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)干擾因素分析

2.1 無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)干擾的基本分類(lèi)與分析

根據(jù)干擾因素對(duì)無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響程度進(jìn)行分類(lèi)可大體分為2 類(lèi)：分別為自然干擾與人為干擾。自然干擾所產(chǎn)生的干擾源是不可控制的，如大氣噪聲干擾、太陽(yáng)噪聲干擾、宇宙噪聲干擾等；而人為干擾則相對(duì)簡(jiǎn)單，人類(lèi)可預(yù)測(cè)知曉它的干擾源，同時(shí)可控。人為干擾方式還可細(xì)分為兩類(lèi)：無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)內(nèi)部相互干擾以及其他系統(tǒng)對(duì)無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)的外來(lái)干擾。無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)內(nèi)部相互干擾又能細(xì)分出4 類(lèi)干擾，分別為同頻干擾、臨聘干擾、諧波雜散干擾以及互調(diào)干擾。所有可產(chǎn)生電磁波的裝置設(shè)備都能形成電磁波干擾。

2.2 無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)信號(hào)干擾與電磁兼容

一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)處于公共電磁環(huán)境中，所以系統(tǒng)遭受內(nèi)外部電磁干擾也不足為奇，為了降低這種干擾影響，人們研究得出了“電磁兼容”這一概念。目前，無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)會(huì)采用1000MHz 以下頻段，其對(duì)通信質(zhì)量影響偏大，在無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)中容易產(chǎn)生上述的4 類(lèi)干擾現(xiàn)象，下文將展開(kāi)逐一解讀分析。

首先是同頻干擾，同頻信號(hào)是指其他信號(hào)源所發(fā)出的與目標(biāo)信號(hào)頻率相同或接近的信號(hào)干擾，這種信號(hào)干擾疊加育原有信號(hào)源上，形成同頻干擾信號(hào)。同頻干擾信號(hào)是可以放大檢波的，在信號(hào)中就含有包括擴(kuò)寄生調(diào)幅、寄生調(diào)頻等調(diào)幅分量?jī)?nèi)容，產(chǎn)生干擾信號(hào)的部分就是寄生分量部分。由于無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)通常采用頻率空間復(fù)用方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)電移動(dòng)通信，因此，不同無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)之間產(chǎn)生同頻局部區(qū)域信號(hào)干擾現(xiàn)象非常正常。在同頻干擾中需要合理分析無(wú)線(xiàn)電移動(dòng)通信的質(zhì)量，其干擾的極限值部分應(yīng)該由射頻保護(hù)比例決定，換言之，要客觀分析信號(hào)接收輸入端可接受有用信號(hào)與無(wú)用信號(hào)之間的最低比值，結(jié)合這一最低比值采用相同或相近信道的最小保護(hù)距離，再在同頻道復(fù)用保護(hù)距離可滿(mǎn)足通信質(zhì)量要求。在復(fù)用保護(hù)距離過(guò)程中還要分析無(wú)線(xiàn)電移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本調(diào)制方式、使用頻率與傳播特性，以此優(yōu)化調(diào)節(jié)信號(hào)覆蓋半徑范圍與通信頻率，最終提高遠(yuǎn)程通信質(zhì)量。

其次是鄰頻干擾，當(dāng)系統(tǒng)中接收機(jī)中中頻濾波器與發(fā)射機(jī)在相鄰頻道帶內(nèi)不合理分布時(shí)，他們的頻譜分布也會(huì)出現(xiàn)混亂情況，如此情況可能會(huì)抑制鄰道系統(tǒng)產(chǎn)生干擾信號(hào)。此時(shí)，要利用電磁兼容能力提高接收機(jī)端的選擇性，最大限度地減少信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的變化范圍，確保信道間隔與頻率穩(wěn)定性均合理到位。

再則是互調(diào)干擾，兩個(gè)或兩個(gè)以上的信號(hào)同時(shí)傳播作用于同一個(gè)非線(xiàn)性元件上會(huì)產(chǎn)生多種頻率的信號(hào)組合，同時(shí)產(chǎn)生互調(diào)干擾，互調(diào)干擾產(chǎn)生的原因主要是發(fā)射機(jī)、接收機(jī)互調(diào)或者外部效應(yīng)互調(diào)。就以外部效應(yīng)互調(diào)干擾為例，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)的天線(xiàn)以及高頻濾波器接觸不良強(qiáng)射頻電場(chǎng)時(shí)，檢波作用就會(huì)出現(xiàn)，此時(shí)必須保證插接件基礎(chǔ)良好，如此可避免信號(hào)干擾問(wèn)題的發(fā)生。具體深入分析，合理抑制互調(diào)干擾的方法可選擇適當(dāng)優(yōu)化頻率組合，特別是要加大頻道間隔，控制發(fā)射機(jī)的耦合損耗，同時(shí)提高發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率。

最后還有諧波雜散干擾，當(dāng)發(fā)射機(jī)諧波與其寄生輻射對(duì)接并形成相互干擾后，無(wú)線(xiàn)電干擾源就會(huì)逐漸增大，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈的諧波雜散干擾。比較常見(jiàn)的伴音載頻干擾，其干擾中的諧波會(huì)在900MHz 左右的移動(dòng)通信信號(hào)工作頻帶中，形成系統(tǒng)通信干擾源。一般情況下，要通過(guò)提高發(fā)射機(jī)的性能指標(biāo)降低雜散輻射強(qiáng)度，同時(shí)像無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)站址合理布局，增加發(fā)射機(jī)之間隔離度，也能有效降低諧波雜散的干擾影響。

3 案例分析——軍用艦船中的無(wú)線(xiàn)電通信電磁兼容問(wèn)題

電磁兼容是可應(yīng)用于各種各樣的干擾信號(hào)環(huán)境中的，它能夠深度分析周邊自然界中的電磁環(huán)境內(nèi)容，分析電場(chǎng)與磁場(chǎng)在實(shí)際環(huán)境中的相互促進(jìn)關(guān)注與變化過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，軍用艦船在海上航行時(shí)會(huì)受到來(lái)自大氣中的無(wú)線(xiàn)電噪聲干擾，嚴(yán)重時(shí)還要經(jīng)歷電磁暴或雷暴現(xiàn)象，為了有效地解決這種自然界信號(hào)干擾問(wèn)題，軍用艦船應(yīng)該在無(wú)線(xiàn)電通信電磁兼容技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)深度調(diào)整優(yōu)化，結(jié)合以下4 點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)分析，合理處理出海航行期間所面臨的各種電磁兼容問(wèn)題，解決來(lái)自自然界的信號(hào)強(qiáng)干擾影響。

3.1 無(wú)線(xiàn)電通信裝備增設(shè)

首先，軍用艦船可考慮在原有基礎(chǔ)上繼續(xù)增設(shè)無(wú)線(xiàn)電通信裝備系統(tǒng)，因?yàn)樵醒b備中天線(xiàn)距離艦船發(fā)射機(jī)距離太近，且天線(xiàn)的饋線(xiàn)電纜屏蔽層必須良好接地。增設(shè)的無(wú)線(xiàn)電通信裝備系統(tǒng)就能滿(mǎn)足這兩點(diǎn)，且可設(shè)置電阻值在0.5Ω 以?xún)?nèi)。在該基礎(chǔ)上，可不斷地提高發(fā)射機(jī)的輸出功率，當(dāng)發(fā)射機(jī)輸出功率越大時(shí)，軍用艦船上所增設(shè)的無(wú)線(xiàn)電通信裝備系統(tǒng)接地電阻就會(huì)越來(lái)越小。

3.2 地線(xiàn)連接線(xiàn)的選擇

考慮到軍用艦船上的無(wú)線(xiàn)電裝備主機(jī)端必須做到電源效果及接地效果良好，同時(shí)電阻值在0.5Ω 以?xún)?nèi)，所以在地線(xiàn)設(shè)計(jì)方面則要保證它的連接線(xiàn)不會(huì)過(guò)長(zhǎng)，在實(shí)際操作中，可選擇銅皮線(xiàn)配合澆足的銅蛇皮線(xiàn)進(jìn)行連接。當(dāng)然，考慮到軍用艦船作為海上交通工具的特殊性，需要做到地線(xiàn)焊接連接，具體原因就是避免海水潮氣導(dǎo)致地線(xiàn)連接處被快速氧化，進(jìn)而使地線(xiàn)接地電阻增加，降低系統(tǒng)各項(xiàng)通信指標(biāo)能力，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰情況。通常情況下，對(duì)于艦船上的收信機(jī)一端來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)在信號(hào)收聽(tīng)過(guò)程中必然受到較大干擾，甚至出現(xiàn)無(wú)法正常通信的情況，因此必須做到對(duì)發(fā)信機(jī)工作頻率與諧波的有效調(diào)整，合理歸納各種寄生頻率輻射源和雜散輻射源，深入分析輻射源的具體輻射情況與輻射數(shù)值，減少它們對(duì)軍用艦船無(wú)線(xiàn)電通信過(guò)程的影響。

3.3 供電線(xiàn)路負(fù)荷量的分析

分析軍用艦船各個(gè)供電線(xiàn)路的負(fù)荷量，看其是否滿(mǎn)足臨時(shí)加裝通信電臺(tái)負(fù)荷的要求。為此軍用艦船上的供電電源供電線(xiàn)路應(yīng)提供兩種供電環(huán)境，即交流電環(huán)境與直流電環(huán)境，結(jié)合兩種供電環(huán)境分析供電線(xiàn)路負(fù)荷量，查處可能存在的各種技術(shù)故障原因，必要時(shí)要快速修改電源供電方案，有效確保無(wú)線(xiàn)電通信裝備可實(shí)現(xiàn)持續(xù)、安全穩(wěn)定的通信聯(lián)絡(luò)功能，保證海上艦船運(yùn)行始終處于安全狀態(tài)。

3.4 平衡傳輸方式的調(diào)整

要合理地調(diào)整軍用艦船的無(wú)線(xiàn)電通信信號(hào)傳輸方式，確保海上信號(hào)傳輸始終處于一種相對(duì)平衡與穩(wěn)定的傳輸狀態(tài)下，盡可能達(dá)到理想防干擾效果。該技術(shù)可與隔離技術(shù)相互匹配使用，主要應(yīng)用于軍用艦船上的某些隱蔽性的環(huán)路干擾設(shè)計(jì)中，從整體上提高艦船的抗干擾性能。

4 結(jié)語(yǔ)

在無(wú)線(xiàn)電通信體系中，電磁兼容問(wèn)題不容忽視，它影響了無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)的整體運(yùn)作穩(wěn)定性。本文分析了存在于系統(tǒng)中的諸多不同干擾因素，希望在科學(xué)解決這些干擾因素問(wèn)題的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，強(qiáng)化系統(tǒng)的電磁兼容分析合理性，調(diào)整其技術(shù)應(yīng)用水平。