Radio frequency distribution system (RFDS) for cosite electromagnetic compatibility.pdf

共址电磁兼容的射频分发系统（RFDS）

Radio frequency distribution system (RFDS) for cosite electromagnetic compatibility

摘要：本文叙述宽带天线与射频分发系统的开发，该系统用于跳频通信系统并且已申请专利。该系统可避免同址电磁干扰问题。为了提供跳频信号的射频分发，提供单一的信道与宽带波形，与常规二极管开关的切换相比较，该系统的体系结构是以采用线性梳状滤波器库为基础的。

I、引言

同址电磁干扰是所有类型的通信系统均需给予关注解决的重要问题。然而，对常规窄带固定调谐频率的通信系统而言，采用预定的频谱管理方法使同址电磁干扰最小化通常是有效的。这些频谱管理方法主要依据：

(1)遵循指定的频率间隔准则；
(2)避开有可能导致有害互调频率的频率组合；

跳频通信系统已被军事与商用系统所采用，因其具备较好的抗有意与无意干扰的能力。跳频通信系统的另一个特征是其具备低的截获概率(LPI)，这一特征正是军事上隐蔽与敏感的通信所需要的。然而跳频通信系统对解决同址电磁干扰问题在时域上却添加了新的难点，因为跳频通信系统的频谱的管理非常复杂。多个跳频电台的同址运行，由于同址高电平射频信号的电磁干扰，会引发严重的同址干扰问题，并最终会导致同址的各通信系统通信距离的急剧减小。各国的跳频通信系统工作均在较宽的频段上，如辛嘎斯SINCGARS(Single Channel Ground and Airborn Radio System)系统工作在30～88MHz 的频段，其它的跳频系统如HAVE QUICK 工作在UHF225～400MHz 的超高频频段，而EPLRS(Enhanced Position Location and Reporting System)则工作在UHF400～450MHz 的超高频频段。由于工作在宽的频段上，跳频发信机末级功放与接收机前端都被设计成有很宽的带宽。因此，以下的种种原因均可引发同址电磁干扰：

(1)发信机宽带噪声会引起误码，会影响接收机的接收性能，会影响系统的同步维持；
(2)高电平的电磁干扰信号会使接收机前端出现饱和，会使接收机前端的灵敏度降低，进而引发误码，会影响接收机的接收性能，会影响系统的同步维持；
(3)高电平的电磁干扰信号会在发信级与接收的射频级引发互调干扰与交调产物；

倘若仅有一部或几部同址发信机，则较为突出的电磁干扰恶化主要来源于发信机的宽带噪声，接收机的灵敏度降低与交调。随着跳频发信机数目的增加，互调干扰将是主要的同址电磁干扰。为了演示同址干扰的严重程度，已经观察到若干部辛嘎斯SINCGARS跳频电台（美军使用的通信系统）同址运行会导致严重的电磁干扰。例如，一部跳频辛嘎斯SINCGARS 发信机如果在有SINCGARS 接收机的陆军指挥与控制平台上运行，则由于同址电磁干扰的原因，接收机的接收距离会减小50%，两部辛嘎斯SINCGARS 发信机同时运行，会使同址的接收机的接收距离减小75%，而添加第三部辛嘎斯SINCGARS 发信机时，则会使同址的接收机的接收距离减小90%(即从30 公里减少为不到3 公里)。文献[1]与[2]均给予了详细的叙述。由于跳频系统常常有敏锐的解调门限，在该门限上跳频系统可由良好的性能完全转换为解调故障，这种情况会进一部加重同址干扰的问题。这种突然转变的原因，是跳频接收机取决于跳频同步；因此，当跳频同步丢失时，跳频通信系统就会有灾难性的故障出现。