微波通信的干扰与抗干扰的方法建设

【摘要】 目前，通信过程中出现的干扰现象一直是微波通信领域中亟需解决的问题。虽然在理论上，干扰现象是不能被彻底清除的，但是通过相关技术手段还是可以实现控制微波通信干扰大小的目的。因此，本文针对微波通信干扰现象的分析，论述了微波通信干扰的危害，并针对性地提出了抗干扰的策略。
　　【关键词】 微波通信 干扰 抗干扰  
　　一、微波通信干扰现象概述
　　图1 微波中继通信示意图
　　在分析微波通信干扰现象之前，首先对微波通信做简单的了解。目前，微波通信有三个常用波段，分别是1700—2300MHz，3400—4200MHz，以及5900—6400MHz。其中，微波中继站的标准间距为46km，收发甜心通常设置在几十米高的铁塔上面，进而避免地面建筑和障碍物对微波通信的干扰，如图1所示。
　　一般情况下，电信号在传播中因为电磁信道之间耦合情况引发的相互扰动被称为微波通信干扰，这些存在扰动能力的电信号由于会干扰信号收发的效率因此，可以将导致微波通信的干扰因素归为以下三点：
　　1.1微波通信干扰来源
　　该干扰源一般可以分为自然干扰源和非自然干扰源两部分。但是依据通信宽带，其又可以分为窄带干扰和宽带干扰两部分。其中，相参和非相残是宽带干扰的组成部分。宽带微波通信干扰主要指频谱密度函数的频率区间大于限定感受器快带，所以频率宽带就和感受器的响应程度成正比。
　　1.2传播耦合信道
　　对于电磁信号的传输路径，可以分为传导耦合和辐射耦合这两种。其中，电磁信号的是通过辐射电磁波传播的话，这种方式就是辐射耦合，响应的微波通信干扰现象也就包括了场线耦合、天线耦合以及线线耦合等三种情况。一旦天线接收到干扰源天线或者非目标天线发出的电磁波，就会发生天线间耦合的情况；而当空间内的电磁场经由导线感应而形成的耦合，这种耦合就是场线耦合；最后，线线耦合则是特指两根平行导线引起的耦合。
　　1.3敏感设备
　　对于微波通信领域中的敏感设备，主要指容易被周边电磁波或信号干扰到的信号收发设备。比如，敏感设备在比较复杂的电磁场中，就非常可能接受到非目标端口发出的电磁信号，从而影响了正常收发端口的接受程度。
　　二、微波通信干扰的危害性
　　2.1民用微波通信环境下的危害
　　目前，移动通信是民用微波通信环境中的主要通信业务，这些干扰会降低通信信号的传播品质。其中，微波通信干扰的因素可以归于人为因素和自然因素中去。自然因素主要包括大气噪声和云雨散射等情况，而人为因素主要是指电子通信设备互相造成的干扰，并且是人为可以控制的干扰。尤其是在无线移动通信中，传输信号会被微波通信的干扰下失真或畸形，进而会对通信品质造成影响。主要体现在语言清晰度和信号强度的下降上。甚至在特别严重的微波通信干扰下，移动通信的传输信号会被淹没，进而导致通信系统的损坏。
　　2.2军用微波通信环境下的危害
　　当前，由于电子信息战受到各个国家军事部门的重视。因此在军用微波通信环境中，微波通信干扰会更加严重和复杂。具体而言：首先，因为军用设备匹配程度不高，而且数量众多，所以相互之间的干扰现象比较普遍。而且，由于我国军用设备的研发工作分布在各个科研院所等单位，造成设备研发工作难以做好统筹协调，因此无论是在演习还是在实战中，大量设备之间的互相干扰问题也就无法避免。其次，因为我国不少军用设备的服役年限已经超标，设备更新换代周期长，而且不少新投入的设备在电磁标准也存在一定差异，这也是军用环境下微波通信干扰严重的原因；此外，敌方的微波通信干扰手段也是不可轻视的因素。比如在伊拉克战争和阿富汗战争中，西方国家就多次采用电子攻击和信息攻击等手段，给对方造成了严重的微波通信干扰。
　　三、微波通信的抗干扰策略
　　3.1改进微波通信电子设备的电路设计
　　在有关微波通信的电子设备中，包括相应的电气设备设计，都需要控制电路回路的面积，并且在保证性能的前提下减小回路面积。因为在传导干扰现象下共模干扰和差模干扰的引发因素中，复杂的电路回路是重要的原因之一。在供电过程中，复杂的电路回路会造成感应电动势的形成，进而引起设备之间的相互扰动。为此，必须减少电路回路的面积，进而降低感应电动势的危害性，最终控制微波通信干扰。
　　3.2对电压器设备实行电磁屏蔽处理
　　变压器设备也广泛存在于微波通信领域中，而且变压器出现漏感现象也是引起电磁感应感应的重要原因。究其原因，在于变压器设备内的漏感问题可以和相关回路共同形成变压器的次级和初级，进而产生强度较高的微波通信干扰源，并向周围设备发出信号。因此，必须对微波通信环境下的变压器设备实行电磁屏蔽处理。同时，还要控制变压器设备中电流回路的面积大小，尽量压缩其有效面积值，减少变压器设备对微波通信质量的干扰。
　　图2 电磁抗干扰示意图
　　3.3实行必要的阻抗匹配
　　在高频电子线路中，相邻近的导线一旦出现线线方向相反和通电电流值相等的现象，就非常可能在相同的外界环境下，相互抵消了各自产生的磁场。对于微波通信领域来说，尤其是具有重要作用但是存在干扰风险的设备，可以根据高频电子线路中的规律，在信号传输中应用双线的方式，该方式有助于电磁干扰的抵消。同时，当设备中外部导线的长度不小于微波四分之一波长情况时，就应当对线路实行必要的阻抗匹配，来达到防止驻波现象出现的效果，并且避免微波通信强干扰问题的形成。
　　3.4通过强化电磁兼容来防止微波通信干扰
　　为此，应当对民用、军用以及工业用的电磁频段进行合理规划和设置，具体应当依据我国有关电磁波频谱运用的标准，并在执行过程中适当参考国际通行标准。同时，还要对微波通信的有关行业强化电磁兼容知识的宣传，指导相关部门严格遵循国家技术标准开展业务。进而达到强化电磁兼容的效果，实现有效防止微波通信干扰的目的。
　　四、结论  
　　虽然在理论上，干扰现象是不能被彻底清除的，但是通过相关技术手段还是可以实现控制微波通信干扰大小的目的。所以，应当从改进微波通信电子设备的电路设计、对电压器设备实行电磁屏蔽处理、实行必要的阻抗匹配、以及通过强化电磁兼容来实现防止微波通信干扰目标，进而提升我国微波通信的品质。
　　参 考 文 献
　　[1]黄斌.电厂微波通信干扰对微波信号的影响电力系统通信[J].电力建设，2011（12）.
　　[2]万顺生，郭静，王文涛.飞行器雷达天线罩透波性能研究与测试[J].南京航空航天大学学报.2012（10）.