無線電通信中的電磁兼容研究

肖雨，柏青青，王麗麗

（中國信息通信研究院西部分院（重慶信息通信研究院），重慶 401336）

目前無線電通信設備已經被廣泛應用于人類生產生活中，它極大地改變甚至顛覆了人類的生產生活習慣與進程。但無線電通信設備受到外界因素干擾所造成的信號傳輸不穩甚至阻斷問題則讓其技術應用穩定性有所下降。為此人們提出并深度研究了電磁兼容問題，希望通過這一技術理念解決無線電通信設備的信號傳輸問題，最大限度地降低干擾的因素影響，優化電磁兼容技術綜合運用水平。

1 電磁兼容理論概述

無線電通信系統是可將各種科學合理與集散技術方式匯聚為一體并進行綜合配置、運行、規劃和管理的，即它實現了無線電系統與無線電通信設備之間的相互兼容，可有效消除無線電通信系統中存在的各種干擾因素。在分析系統整個的通信規范過程中，必須把握無線電通信系統中所涉及的各種合理性規范內容，例如，要保證通信設備的配置與性能穩定性，爭取實現對通信設備技術指標的有效規劃，提高設備技術應用指標性能與應用質量。所以說，大量借鑒應用電磁兼容可為設備配置提供重要的技術借鑒與參考依據，要充分結合設計階段的參考依據對電磁干擾處理基礎進行局部調整，為系統配置提供重要依據，杜絕各種不利干擾因素的產生，實現對無線通信環境的有效改善，提高無線電通信整體質量，優化通信系統穩定性與高效率運行能力。

2 電磁兼容與無線電通信系統干擾因素分析

2.1 無線電通信系統干擾的基本分類與分析

根據干擾因素對無線電通信系統所產生的影響程度進行分類可大體分為2 類：分別為自然干擾與人為干擾。自然干擾所產生的干擾源是不可控制的，如大氣噪聲干擾、太陽噪聲干擾、宇宙噪聲干擾等；而人為干擾則相對簡單，人類可預測知曉它的干擾源，同時可控。人為干擾方式還可細分為兩類：無線電通信系統內部相互干擾以及其他系統對無線電通信系統的外來干擾。無線電通信系統內部相互干擾又能細分出4 類干擾，分別為同頻干擾、臨聘干擾、諧波雜散干擾以及互調干擾。所有可產生電磁波的裝置設備都能形成電磁波干擾。

2.2 無線電通信系統信號干擾與電磁兼容

一般來說，無線電通信系統處于公共電磁環境中，所以系統遭受內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，無線電通信系統會采用1000MHz 以下頻段，其對通信質量影響偏大，在無線電通信系統中容易產生上述的4 類干擾現象，下文將展開逐一解讀分析。

首先是同頻干擾，同頻信號是指其他信號源所發出的與目標信號頻率相同或接近的信號干擾，這種信號干擾疊加育原有信號源上，形成同頻干擾信號。同頻干擾信號是可以放大檢波的，在信號中就含有包括擴寄生調幅、寄生調頻等調幅分量內容，產生干擾信號的部分就是寄生分量部分。由于無線電通信系統通常采用頻率空間復用方式實現無線電移動通信，因此，不同無線電通信系統之間產生同頻局部區域信號干擾現象非常正常。在同頻干擾中需要合理分析無線電移動通信的質量，其干擾的極限值部分應該由射頻保護比例決定，換言之，要客觀分析信號接收輸入端可接受有用信號與無用信號之間的最低比值，結合這一最低比值采用相同或相近信道的最小保護距離，再在同頻道復用保護距離可滿足通信質量要求。在復用保護距離過程中還要分析無線電移動通信系統的基本調制方式、使用頻率與傳播特性，以此優化調節信號覆蓋半徑范圍與通信頻率，最終提高遠程通信質量。

其次是鄰頻干擾，當系統中接收機中中頻濾波器與發射機在相鄰頻道帶內不合理分布時，他們的頻譜分布也會出現混亂情況，如此情況可能會抑制鄰道系統產生干擾信號。此時，要利用電磁兼容能力提高接收機端的選擇性，最大限度地減少信號場強的變化范圍，確保信道間隔與頻率穩定性均合理到位。

再則是互調干擾，兩個或兩個以上的信號同時傳播作用于同一個非線性元件上會產生多種頻率的信號組合，同時產生互調干擾，互調干擾產生的原因主要是發射機、接收機互調或者外部效應互調。就以外部效應互調干擾為例，當系統中發射機的天線以及高頻濾波器接觸不良強射頻電場時，檢波作用就會出現，此時必須保證插接件基礎良好，如此可避免信號干擾問題的發生。具體深入分析，合理抑制互調干擾的方法可選擇適當優化頻率組合，特別是要加大頻道間隔，控制發射機的耦合損耗，同時提高發射機的發射功率。

最后還有諧波雜散干擾，當發射機諧波與其寄生輻射對接并形成相互干擾后，無線電干擾源就會逐漸增大，對系統產生劇烈的諧波雜散干擾。比較常見的伴音載頻干擾，其干擾中的諧波會在900MHz 左右的移動通信信號工作頻帶中，形成系統通信干擾源。一般情況下，要通過提高發射機的性能指標降低雜散輻射強度，同時像無線電通信系統站址合理布局，增加發射機之間隔離度，也能有效降低諧波雜散的干擾影響。

3 案例分析——軍用艦船中的無線電通信電磁兼容問題

電磁兼容是可應用于各種各樣的干擾信號環境中的，它能夠深度分析周邊自然界中的電磁環境內容，分析電場與磁場在實際環境中的相互促進關注與變化過程。一般來說，軍用艦船在海上航行時會受到來自大氣中的無線電噪聲干擾，嚴重時還要經歷電磁暴或雷暴現象，為了有效地解決這種自然界信號干擾問題，軍用艦船應該在無線電通信電磁兼容技術方面實現深度調整優化，結合以下4 點問題展開分析，合理處理出海航行期間所面臨的各種電磁兼容問題，解決來自自然界的信號強干擾影響。

3.1 無線電通信裝備增設

首先，軍用艦船可考慮在原有基礎上繼續增設無線電通信裝備系統，因為原有裝備中天線距離艦船發射機距離太近，且天線的饋線電纜屏蔽層必須良好接地。增設的無線電通信裝備系統就能滿足這兩點，且可設置電阻值在0.5Ω 以內。在該基礎上，可不斷地提高發射機的輸出功率，當發射機輸出功率越大時，軍用艦船上所增設的無線電通信裝備系統接地電阻就會越來越小。

3.2 地線連接線的選擇

考慮到軍用艦船上的無線電裝備主機端必須做到電源效果及接地效果良好，同時電阻值在0.5Ω 以內，所以在地線設計方面則要保證它的連接線不會過長，在實際操作中，可選擇銅皮線配合澆足的銅蛇皮線進行連接。當然，考慮到軍用艦船作為海上交通工具的特殊性，需要做到地線焊接連接，具體原因就是避免海水潮氣導致地線連接處被快速氧化，進而使地線接地電阻增加，降低系統各項通信指標能力，甚至出現系統崩潰情況。通常情況下，對于艦船上的收信機一端來說，系統在信號收聽過程中必然受到較大干擾，甚至出現無法正常通信的情況，因此必須做到對發信機工作頻率與諧波的有效調整，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值，減少它們對軍用艦船無線電通信過程的影響。

3.3 供電線路負荷量的分析

分析軍用艦船各個供電線路的負荷量，看其是否滿足臨時加裝通信電臺負荷的要求。為此軍用艦船上的供電電源供電線路應提供兩種供電環境，即交流電環境與直流電環境，結合兩種供電環境分析供電線路負荷量，查處可能存在的各種技術故障原因，必要時要快速修改電源供電方案，有效確保無線電通信裝備可實現持續、安全穩定的通信聯絡功能，保證海上艦船運行始終處于安全狀態。

3.4 平衡傳輸方式的調整

要合理地調整軍用艦船的無線電通信信號傳輸方式，確保海上信號傳輸始終處于一種相對平衡與穩定的傳輸狀態下，盡可能達到理想防干擾效果。該技術可與隔離技術相互匹配使用，主要應用于軍用艦船上的某些隱蔽性的環路干擾設計中，從整體上提高艦船的抗干擾性能。

4 結語

在無線電通信體系中，電磁兼容問題不容忽視，它影響了無線電通信系統的整體運作穩定性。本文分析了存在于系統中的諸多不同干擾因素，希望在科學解決這些干擾因素問題的基礎上實現系統運行優化調整，強化系統的電磁兼容分析合理性，調整其技術應用水平。