無線電通信中的同址干擾問題分析

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1、無線電通信中的同址干擾問題分析摘要:在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,戰(zhàn)術(shù)電臺車一般都同時裝有多部短波與超短波電臺,當眾多波長不同的電臺在同一個狹小的區(qū)域工作時,由于天線之間相隔很近,發(fā)出的新電磁波會對周圍的接收天線造成很大的電磁干擾,即同址干擾。本文將對減敏損耗與通信距離之間存在的關(guān)系進行探索,從而找到同址干擾對通信影響的真正原因?！　￡P(guān)鍵詞:同址干擾減敏損耗耦合度　　:TN919.4:A:1007-9416(2011)04-0024-02　　　　1、天線間的耦合度測量分析　　耦合度是用來判斷天線之間的干擾程度與電臺之間射頻傳送的損耗判斷的重要參數(shù)。在對無線電臺的

2、同址干擾分析中,天線間耦合度數(shù)值是必要的客觀因素。耦合度的計算與天線的近、遠場區(qū)域的劃分有十分密切的關(guān)系,近場區(qū)(菲涅耳區(qū))天線耦合度的計算比較困難,通常情況下,最準確可靠的方法便是通過實際場景中多次的測量來統(tǒng)計求平均值。如圖1,搭建耦合度測試平臺,在車載的條件下,使無線電臺和功率計與車內(nèi)部的饋線連接,不斷改變無線電頻率來完成對各個頻率點的天線耦合度測量?！　D1中,天線的距離dm為2m,發(fā)射機的功率100Hz,掃頻范圍30MHz到88MHz,步長1MHz,空氣腔距離車體天線的距離大于四分之一波長,精度為0.01。通過實際測量與仿真測量的對比結(jié)果

3、可以精準地反應(yīng)天線之間的耦合狀況,如圖3。　　2、同址干擾的影響　　一般來說,同址工作電臺有兩種情況:如圖3(a),兩部無線電臺同處一輛戰(zhàn)術(shù)電臺車上,有固定天線間距;在圖3(b)中,兩部電臺置于間距為dx的兩車內(nèi),dx可變,距離為d的電臺是正常的通信方?！　∫驗橥返臒o線電臺距離比較近,發(fā)射信號會對臨近接收機產(chǎn)生比較強的干擾信號,進而使接收機阻塞或減敏。通過以下的具體計算模型,進一步判斷阻塞干擾:　　(2)Pim=Pt-L-Pe-Ps其中,Pt為同址的發(fā)射機;L是同址干擾信號的傳輸損耗;Pe是接收機的動態(tài)范圍;Ps是接收機的靈敏度。通過對Pim的

4、數(shù)值正負來判斷接收機是否堵塞。傳輸損耗的表達式如下:　　(3)L=LtCLr,其中,C是前面所提到的天線的耦合度;Lt是發(fā)射機的饋線損耗;Lr是接收機饋線損耗,饋線損耗的計算公式如下:　　(4)L=lengt響。而所謂的減敏,是由于臨近的發(fā)射機產(chǎn)生的強信號引起了同址接收機前端輸入級進入了非線性狀態(tài),進而導(dǎo)致了接收機背景噪聲增加,使得輸入信噪比降低。所以對減敏影響計算時,需要仔細考慮分析接收機前端的非線性因素。圖4所標出的各個數(shù)值分別是各部分的損耗、增益噪聲等?！　〗邮諜C的靈敏度計算公式為:(5)Ps=10log(KTa)NF10logB(SNR)

5、,min,其中,K是伯爾曼參數(shù),Ta是實驗環(huán)境溫度,NF是接收機的等效噪聲;B是噪聲等效寬帶;(SNR),min是接收機的輸出端所需要的信噪比。通過圖4中各個部分的噪聲系數(shù)進行計算,當(SNR),min取值為6dB時,可以使接收機輸出端的信噪比達到10dB,此時靈敏度可看做基準信號電平Pref。由此得到接收機輸出的信噪比計算式是:　　(6)S/N=Pd-Pref(S/N)ref其中,S/N是無線干擾時的信噪比,Pd是期望信號電平,Pref是基準信號電平,(S/N)ref是在基準信號電平之下的信噪比。　　對于圖4中的射頻濾波器對周圍干擾信號的衰減,

6、文獻[1]通過對一組典型信號選擇性數(shù)值進行多項式插值,得到不同頻率間隔之下的衰減量。根據(jù)衰減量與頻率的間隔之間的經(jīng)驗計算公式:　　(7)Af=10log[1275a228*104a4],其中,a=(fa/f0)-(f0/fs),f0是接收機的工作頻率,因此,在干擾存在時,信噪比為:　　(8)(S/N)des=(S/N)-Lsen同址的無線電發(fā)射機影響同址的接收機的通信質(zhì)量,使其信噪比降低,通信距離縮短,誤碼率上升。根據(jù)式(6)和式(8)可以發(fā)現(xiàn),當存在干擾時,接收機信噪比會下降,從而使接收機的系統(tǒng)退化。若想使接收機性能恒定,就必須增加式(6)中期

7、望信號Pd的大小,從而保持穩(wěn)定的誤碼率指標。如果Pd1與Pd0分別為干擾存在、不存在時候,想使接收機達到相同的信噪比所需的信號電平,則:　　(9)Pd1-Pd0=Lsen可以采用損耗最大的和最小的兩個傳輸模型作為上下限,進而得到等價傳輸距離的范圍。假如不存在干擾,保持誤碼率恒定時通信距離是10km,則當干擾信號存在時候,為了使誤碼率穩(wěn)定,接收機的減敏量與實際通信距離變化如圖5,具體取值與電臺所處實際地理環(huán)境有關(guān)。　　5、結(jié)語　　一般在現(xiàn)代戰(zhàn)術(shù)指揮車中均裝有HF/VHE等隸屬于不同X絡(luò)的電臺,有一定的概率會同時工作,此時必然會對接收機產(chǎn)生影響。本文

8、從對同址電臺之間的相互影響進行了分析,并對其中的頻率間隔、信噪比、減敏損耗、通信距離等相互關(guān)系進行了探索,這對于通信指揮車的設(shè)計、預(yù)測干