淺議抗干擾大動態射頻接收技術

明國東

（國家新聞出版廣電總局九一六臺，青海格爾木，816099）

淺議抗干擾大動態射頻接收技術

明國東

（國家新聞出版廣電總局九一六臺，青海格爾木，816099）

為保證網絡技術的快速發展，網絡數據信息傳輸的安全穩定，本文從干擾信號的特征與類型出發，對抗干擾大動態射頻接收技術在實踐環節的應用做出了簡單的分析。

諧振電路；可控增益；數據安全

1 抗干擾射頻接受技術研發的重要性

1.1 抗干擾射頻接受技術研發

日常生活中無線網絡的信號會受到很多電磁干擾，導致無線網絡的使用出現問題，降低了通訊效率，使人們正常的工作學習受到影響。

1.2 干擾信號的類型及主要影響

帶阻塞式干擾，單音連續波干擾，掃頻干擾，脈沖寬帶干擾，部分頻帶干擾PBNJ，多音干擾MTNJ，跟蹤式干擾。對于落入衛星通信系統接收頻帶的干擾信號會直接影響整個系統，保證接收系統安全工作、保證有效信號的低失真傳輸/轉發，是非常必要而又異常困難的。抗干擾高靈敏度大動態接收技術是衛星通信轉發器分系統設計的關鍵技術，也是今后的發展趨勢

2 方案設計

為了實現信息數據傳播的及時有效性，將信號干擾對于無線網絡的影響降到最低，本文針對寬帶阻塞式、單音連續波、掃頻的干擾模式，設計出一種抗干擾大動態射頻接收設備，降低干擾信號對于通信系統的影響。

抗干擾大動態射頻接收實驗樣機對于干擾信號的接收主要以－70dBm（干信比10dB）數值為分界點將信號抗干擾機分為兩個階段。當干擾信號的接收小于分界點時，樣機對干擾信號不進行處理，只對接收低噪聲，進行變頻、放大。而一旦干擾信號的數值大于臨界點時，干擾信號進入L隔離器進行處理，這段電路也被成為非線性諧振射頻抗干擾電路。之后經由L低噪放（一般為G:40dB/NF:0.8dB/P1dB:19DBm）進入L帶普濾波器BPF,通過L波段的AGC放大器，啟動SmartAGC，再經由L帶通濾波器，到C頻段混頻器（本振），由C帶通濾波器BPF進行處理，到C波段的AGC放大器,最后通過C波段檢波及限幅電路完成對干擾信號的處理。注意L波段的AGC放大器、SmartAGC、C波段的AGC放大器和C波段檢波及限幅電路四部分由控制電路連接。實驗樣機通過上述流程實現對寬帶阻塞式、單音連續波、掃頻的干擾信號的有效防御，完成信號的抗干擾接收，保證信息數據傳遞的安全性。

3 關鍵技術及電路設計

抗干擾大動態射頻接收實驗樣機的研發最重要的是三種技術的結合使用，即大動態接收機技術、智能強干擾抑制(SmartAGC)技術、非線性諧振射頻抗干擾技術。

3.1 大動態范圍接收機技術

抗干擾技術對于接受信號的范圍有著一定的要求，抗干擾機的研發主要是為了保證信息數據傳播的有效性和準確性，因此其信號功率覆蓋的范圍在保證信號不失真，避免鏈路信號飽和的基礎上要盡可能的增加。大動態范圍接收機技術在保證足夠的接受范圍同時，對于保證信號功率的穩定也有著重要作用。輸出總功率的計算方式為輸入信號功率、輸入干擾信號功率、分機總增益的總數，與－114、噪聲系數10lg(BW)、分機總增益的總數相加得出。在盡可能大的范圍內將抗干擾大動態射頻接收器噪聲系數的影響降到最低、確保信號傳播的準確有效，接收設備將劃分為兩級，在第一次變頻與第二次變頻之后的環節，分別安裝可控增益放大模塊，以保證設備運行的流暢性。

3.2 智能強干擾抑制(SmartAGC)技術

智能強干擾抑制(SmartAGC)技術在抗干擾大動態射頻接收設備使用流程中的主要作用分為一般與特殊兩個方面。智能強干擾抑制器按照信號處理方式的不同分為模擬信號處理器、自適應控制器。當沒有接受到強干擾信號時，在射頻輸入的過程中智能強干擾抑制器只使用其放大功能；在接收機受到強干擾信號時，抑制器發揮對于射頻的調控功能，調整干信比的范圍，使其達到變頻器能夠完全處理的程度。當射頻輸入的時候，按照其功能的不同分別流入模擬電路處理部分和自適應控制器，具體步驟如下。

（1）模擬電路處理部分：射頻輸入-包絡變換-射頻輸出；

（2）自適應控制器：射頻輸入-包絡檢波-干擾幅度檢測或估計-包絡變換零區調節電壓產生-包絡變換-射頻輸出。

根據智能強干擾抑制的功能特點，在可調包絡時，無干擾的I/O曲線從起始值開始隨著輸出包絡（真值）的增長而增加；有干擾的I/O曲線則是從可調包絡零區的一定數值后，開始隨著輸出包絡（真值）的增長而增加；零區門限的大干擾I/O曲線從可調包絡零區與零區門限的臨界點開始呈上升趨勢。將智能強干擾抑制技術與大動態范圍接收機技術相結合運用到抗強干擾接收器的實驗過程中，對于抗干擾信號范圍的擴大和該范圍內信息數據的傳輸穩定性和安全性有著極其重要的防護作用。

在微波仿真軟件ADS中對SmartAGC的關鍵電路，即可控限幅放大器進行了電路級仿真，在轉發器上行頻率1．6GHz，仿真軟件中自帶的元器件庫中，選取Infin-eon公司的晶體管BFP450作為可控限幅放大器，搭建仿真模型，對該電路的抗干擾性能進行了仿真。從仿真結果中可以看到，當輸入干信比為30dB，輸入干擾功率Power_J為－12dBm時，頻標M12(Vbe=4V)和頻標M3(Vbe=5V)分別對應輸出干信比為16．98dB和12．93dB。不同偏置下，干信比分別改善了13．02dB和17．07dB;輸入干擾功率Power_J為－16dBm時頻標M11(Vbe=5V)和頻標M4(Vbe=4V)分別對應輸出干信比為16．44dB和13．62dB，不同偏置下，干信比分別改善了13．56dB和16．38dB。由此得到結論:相同干擾輸入功率，相同輸入干信比，放大器偏置不同，輸出干信比不同，即輸出干信比改善效果不同。

3.3 非線性諧振射頻抗干擾技術

非線性諧振抗干擾器由環形器，0°功分橋，變容二極管構成，變容二極管偏置電壓可根據需要進行調整，當干擾信號和有用信號同時輸入時，設置變容二極管偏置電壓，該電路有用信號呈現反射，對干擾信號呈現出頻譜擴展功能，因此電路對干擾信號呈現較強的吸收特性，干擾信號損失較大，從環形器輸出的殘留干擾功率較小，從而實現了改善干信比的功能。在微波仿真軟件ADS中對非線性諧振器的工作原理進行了電路級仿真，建立仿真模型，仿真模型中的關鍵器件為變容二極管，在轉發器上行頻段(1.6GHz)對其抗干擾性能進行仿真輸出干信比改善仿真結果。

4 結語

為了保證信息處理傳輸的安全有效，實現無線網絡的快速發展，加快信號抗干擾技術的研發勢在必行。

[1]徐坤智.多陣元自適應處理天線的射頻通道研究[D].電子科技大學,2013.

[2]王毅剛,程冰,朱衛俊,等.一種超低噪聲抗干擾射頻接收前端設計[J].數字通信世界,2016(S1).

Discussion on the technology of anti interference and dynamic radio frequency receiving

Ming Guodong
(State Press and Publication Administration of radio 916, Golmud Qinghai,816099)

in order to ensure the rapid development of network technology, network security and stability of data transmission, this article from the characteristics and types of interference signals, jamming technology of large dynamic RF in practice has made the simple analysis.

resonant circuit; controllable gain; data security