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《詩(shī)經(jīng).采耳》 陟彼崔嵬，我馬虺隤。我姑酌彼金罍，維以不永懷。 釋文： 攀那高高土石山，馬兒足疲神頹喪。且先斟滿金壺酒，慰我離思與憂傷。 注釋： 陟(zhì)：升；登。彼：指示代名詞。 崔嵬（wéi）：山高不平。 我：想象中丈夫的自稱。 正文： 本文重點(diǎn)說(shuō)明，為什么電磁干擾，那么讓人防不勝防。  電磁干擾、兼容的本質(zhì)原因是什么？ 其實(shí)是基于無(wú)線通信的電磁波在共享的空間中自由傳播的特性。 也可以稱為電磁空間的開放性。 也就是發(fā)送的通信信號(hào)在被己方接收時(shí)的同時(shí)，也不可避免的被敵方偵收到；而在接收己方通信信號(hào)的時(shí)候又無(wú)法抵御敵方的干擾信號(hào)的侵入。 書中的一個(gè)例子非常形象貼切，發(fā)信方和收信方也分別稱為信源和信宿，如同信件傳遞可能受到污損一樣，通信過(guò)程也會(huì)受到自然和人為的干擾。 反過(guò)來(lái)，有線通信，不管是光纖、網(wǎng)線，甚至是供電線，都因?yàn)樾盘?hào)被約束在介質(zhì)內(nèi)，所以，不同網(wǎng)線、不同光纖之間沒(méi)有干擾。 舉個(gè)例子，無(wú)線通信的電磁波傳輸，可以理解為一山不容二虎，林沖火拼王倫。一個(gè)屋子里說(shuō)話，小姑子嫂子各執(zhí)一詞，難免碰撞。 而有線通信的信號(hào)傳輸，可以理解為各自占山為王，梁山和二龍山，彼此也沒(méi)啥沖突。隔離鄰居家的鍋碗瓢盆，和你何關(guān)？ 干擾、兼容、對(duì)抗，怎么理解這這幾個(gè)區(qū)別。 電磁干擾，這個(gè)名詞的含義最廣泛，凡是對(duì)方故意對(duì)己方的通信有壞的影響的電磁信號(hào)，都是電磁干擾。往往是含有敵對(duì)、故意、搶占頻譜資源的成分。如果擴(kuò)展到j(luò)用場(chǎng)景，也可以廣義的稱為電子對(duì)抗、無(wú)線通信對(duì)抗，無(wú)線通信電子戰(zhàn)。
電磁兼容：這個(gè)常用在系統(tǒng)集成內(nèi)部各模塊、子系統(tǒng)之間的影響，所以稱為”兼容”。各個(gè)模塊之間的影響，主要從兩個(gè)方面來(lái)分析，一個(gè)是電磁敏感，一個(gè)是電磁干擾。 如果用關(guān)系來(lái)說(shuō)，那么， 電磁干擾，是對(duì)手，之間的關(guān)系。 電磁兼容，是隊(duì)友，之間的關(guān)系。 江湖傳言：沒(méi)有干擾不掉的通信，也沒(méi)有抗不主的干擾。 干擾、抗干擾，說(shuō)到底是性價(jià)比的對(duì)抗。 隨著技術(shù)發(fā)展，目前的干擾技術(shù)性價(jià)比較高，在較低代價(jià)下，即可達(dá)到之前非常大投入才能達(dá)到的干擾程度，故干擾相對(duì)容易低代價(jià)實(shí)現(xiàn)，而抗干擾則需要投入更大的資源、技術(shù)、人力、系統(tǒng)代價(jià)。 在籃球場(chǎng)上，防守就是一種干擾，而擋拆則是一種兼容。這是所喜歡的一組籃球雙人組合，兩個(gè)人發(fā)揮出了1+1>2的效果。其他的雙人組合，大概都在學(xué)習(xí)他們的默契，逼近他們的極限。當(dāng)然，碰到籃球之神喬幫主，還有皮二爺，也是他們既生瑜何生亮的悲嘆，無(wú)論是實(shí)力、還是運(yùn)氣，都沒(méi)有站在猶他這邊。 江湖傳言：沒(méi)有突破不了的防守，沒(méi)有防守不了的進(jìn)攻。  當(dāng)然，電磁干擾和電磁兼容，也沒(méi)有絕對(duì)的區(qū)分，以上是部分專業(yè)的習(xí)慣劃分。 對(duì)于一個(gè)電子系統(tǒng)，首先，不能影響其他系統(tǒng)的正常工作。 否則，是不講武德。
另外，一個(gè)電子系統(tǒng)，對(duì)外部的電磁干擾信號(hào)，盡量不那么敏感。這也是一個(gè)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)要求之一。 否則，是無(wú)法存活。 如果各個(gè)子系統(tǒng)均可達(dá)到類似的能力，那么電磁兼容就相對(duì)容易一些。否則，這個(gè)就會(huì)需要很多努力來(lái)解決。 為什么無(wú)線通信那么容易受干擾？ 根本原因是，無(wú)線通信接收機(jī)的靈敏度太低了，導(dǎo)致任何超過(guò)門限電磁信號(hào)，都會(huì)被捕捉，接收，然后影響了接收機(jī)的正常解調(diào)，導(dǎo)致無(wú)法正常通信。 來(lái)，先走開看一個(gè)概念。對(duì)數(shù)。 首先，對(duì)數(shù)的發(fā)明，是非常杰出的，非常大的程度上簡(jiǎn)化了對(duì)人腦和手工計(jì)算的能力要求。 16世紀(jì)末至17世紀(jì)初的時(shí)候,當(dāng)時(shí)在自然科學(xué)領(lǐng)域（特別是天文學(xué)）的發(fā)展上經(jīng)常遇到大量精密而又龐大的數(shù)值計(jì)算,于是數(shù)學(xué)家們?yōu)榱藢で蠡?jiǎn)的計(jì)算方法而發(fā)明了對(duì)數(shù).在數(shù)學(xué)史上，一般認(rèn)為對(duì)數(shù)的發(fā)明者是十六世紀(jì)末到十七世紀(jì)初的蘇格蘭數(shù)學(xué)家——納皮爾。 納皮爾當(dāng)時(shí)是一位天文愛(ài)好者，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，他多年潛心研究大數(shù)字的計(jì)算技術(shù)，終于獨(dú)立發(fā)明了對(duì)數(shù)。
具體，來(lái)，上數(shù)字。 首先，發(fā)射功率1w，是30dBm。 計(jì)算公式： 30dBm=10*log(1w/1mw) 這是基準(zhǔn)。 所以，是相對(duì)1mw的對(duì)數(shù)值。dBm的m也是毫的意思。 繼續(xù)， 0dBm=10*log(1mw/1mw) 然后, -30dBm=10*log(10^-6w/1mw)，就是1微瓦 然后, -60dBm=10*log(10^-9w/1mw)，就是1納瓦 然后, -90dBm=10*log(10^-12w/1mw)，就是1皮瓦 然后, -100dBm=10*log(10^-13w/1mw)，就是100飛瓦 看看，再看看，是不是很敏感？ 這個(gè)是10納瓦，不是足球明星納瓦羅，更不是羅納爾多。 這個(gè)值是這么的小，所以，任何電子設(shè)備，如果距離非常近，那么產(chǎn)生電磁干擾都是有可能的。 譬如，相對(duì)距離不遠(yuǎn)的小功率的發(fā)射器。 這個(gè)大家還好理解，還有一些不是發(fā)射器的無(wú)線電輻射裝置。 譬如，光電吊艙，典型的視頻處理系統(tǒng)，還包括機(jī)電功能。  譬如，顯示器，視頻處理系統(tǒng)。 譬如，高速CPU，典型的高速信號(hào)處理系統(tǒng)，還可能有DDR高速總線。 再譬如，接口卡，TTL轉(zhuǎn)232，USB轉(zhuǎn)網(wǎng)口，HDMI線纜，甚至電源線，串口線等等。就下圖這個(gè)小模塊，干擾無(wú)線底噪十幾dB。
眼之所見(jiàn)，即是干擾。 解決的辦法？ 做好自己，不要影響其他。一般如發(fā)射機(jī)的發(fā)射鏈路，把自己的對(duì)外輻射控制好。一般是各種電磁屏蔽設(shè)計(jì)，匹配設(shè)計(jì)?；蛘咂渌麛?shù)字鏈路。 把工作帶外的干擾盡量抑制。這個(gè)在接收鏈路。 其實(shí)，一個(gè)子系統(tǒng)也是由多個(gè)模塊組成，同樣要考慮這些不同模塊間的電磁兼容問(wèn)題。 還有一種問(wèn)題，如果電磁干擾在整個(gè)工作頻帶幾乎全部都分布？還有辦法么？來(lái)，看看程咬金的規(guī)避干擾三板斧：
(1) 干擾源，能不能降低干擾輻射強(qiáng)度？ 如合適的發(fā)射功率、合適的屏蔽體。 你聲音小點(diǎn)。 (2) 遠(yuǎn)離干擾源 靠空間隔離來(lái)降低干擾強(qiáng)度。 你離我遠(yuǎn)點(diǎn)。 (3) 阻斷干擾源 靠物理隔離，如擋板、錫箔紙等，隔離干擾源的輻射路徑，其無(wú)直射路徑，變?yōu)榭坷@射的方式，會(huì)有效降低干擾強(qiáng)度。 別讓我看見(jiàn)你。 以上，其實(shí)全部是作為對(duì)干擾源的要求，對(duì)被干擾的接收機(jī)自己呢？ 通信方從確保通信有效性的角度考慮，通?？偸鞘剐盘?hào)傳播路徑盡量有利于己方而不利于敵方。 頻段干擾，非常難以解決。如果確認(rèn)是從天線口接入的，其實(shí)是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題，那么，以下方式可以考慮： （1）系統(tǒng)的頻率規(guī)劃，讓一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的不同設(shè)備間的工作頻段，盡量提前做好規(guī)劃，不能離的近。頻域； （1）不同模塊的頻率泄露要控制。頻域； （2）不同模塊的集成位置、方式要考慮；譬如，兩個(gè)不同大功率通信設(shè)備，適當(dāng)遠(yuǎn)離?？沼?； （3）對(duì)于接收機(jī)，可以考慮采用方向性天線。用天線的零陷、旁瓣來(lái)抑制干擾信號(hào)?？沼?； （4）通信設(shè)備采用低調(diào)制的碼流配置，其SNR的要求更低，可以適當(dāng)?shù)挚挂恍└蓴_。能量域； （5）不同模塊的工作時(shí)間的交錯(cuò)，以保證彼此間的干擾隔離。時(shí)域。 如果總結(jié)一下，還是從時(shí)域、頻域、空域，在能量域的不同角度來(lái)進(jìn)行干擾的抑制和消除。
參考資料 《通信電子戰(zhàn)》楊小牛 |
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