浅议抗干扰大动态射频接收技术

明国东

（国家新闻出版广电总局九一六台，青海格尔木，816099）

浅议抗干扰大动态射频接收技术

明国东

（国家新闻出版广电总局九一六台，青海格尔木，816099）

为保证网络技术的快速发展，网络数据信息传输的安全稳定，本文从干扰信号的特征与类型出发，对抗干扰大动态射频接收技术在实践环节的应用做出了简单的分析。

谐振电路；可控增益；数据安全

1 抗干扰射频接受技术研发的重要性

1.1 抗干扰射频接受技术研发

日常生活中无线网络的信号会受到很多电磁干扰，导致无线网络的使用出现问题，降低了通讯效率，使人们正常的工作学习受到影响。

1.2 干扰信号的类型及主要影响

带阻塞式干扰，单音连续波干扰，扫频干扰，脉冲宽带干扰，部分频带干扰PBNJ，多音干扰MTNJ，跟踪式干扰。对于落入卫星通信系统接收频带的干扰信号会直接影响整个系统，保证接收系统安全工作、保证有效信号的低失真传输/转发，是非常必要而又异常困难的。抗干扰高灵敏度大动态接收技术是卫星通信转发器分系统设计的关键技术，也是今后的发展趋势

2 方案设计

为了实现信息数据传播的及时有效性，将信号干扰对于无线网络的影响降到最低，本文针对宽带阻塞式、单音连续波、扫频的干扰模式，设计出一种抗干扰大动态射频接收设备，降低干扰信号对于通信系统的影响。

抗干扰大动态射频接收实验样机对于干扰信号的接收主要以－70dBm（干信比10dB）数值为分界点将信号抗干扰机分为两个阶段。当干扰信号的接收小于分界点时，样机对干扰信号不进行处理，只对接收低噪声，进行变频、放大。而一旦干扰信号的数值大于临界点时，干扰信号进入L隔离器进行处理，这段电路也被成为非线性谐振射频抗干扰电路。之后经由L低噪放（一般为G:40dB/NF:0.8dB/P1dB:19DBm）进入L带普滤波器BPF,通过L波段的AGC放大器，启动SmartAGC，再经由L带通滤波器，到C频段混频器（本振），由C带通滤波器BPF进行处理，到C波段的AGC放大器,最后通过C波段检波及限幅电路完成对干扰信号的处理。注意L波段的AGC放大器、SmartAGC、C波段的AGC放大器和C波段检波及限幅电路四部分由控制电路连接。实验样机通过上述流程实现对宽带阻塞式、单音连续波、扫频的干扰信号的有效防御，完成信号的抗干扰接收，保证信息数据传递的安全性。

3 关键技术及电路设计

抗干扰大动态射频接收实验样机的研发最重要的是三种技术的结合使用，即大动态接收机技术、智能强干扰抑制(SmartAGC)技术、非线性谐振射频抗干扰技术。

3.1 大动态范围接收机技术

抗干扰技术对于接受信号的范围有着一定的要求，抗干扰机的研发主要是为了保证信息数据传播的有效性和准确性，因此其信号功率覆盖的范围在保证信号不失真，避免链路信号饱和的基础上要尽可能的增加。大动态范围接收机技术在保证足够的接受范围同时，对于保证信号功率的稳定也有着重要作用。输出总功率的计算方式为输入信号功率、输入干扰信号功率、分机总增益的总数，与－114、噪声系数10lg(BW)、分机总增益的总数相加得出。在尽可能大的范围内将抗干扰大动态射频接收器噪声系数的影响降到最低、确保信号传播的准确有效，接收设备将划分为两级，在第一次变频与第二次变频之后的环节，分别安装可控增益放大模块，以保证设备运行的流畅性。

3.2 智能强干扰抑制(SmartAGC)技术

智能强干扰抑制(SmartAGC)技术在抗干扰大动态射频接收设备使用流程中的主要作用分为一般与特殊两个方面。智能强干扰抑制器按照信号处理方式的不同分为模拟信号处理器、自适应控制器。当没有接受到强干扰信号时，在射频输入的过程中智能强干扰抑制器只使用其放大功能；在接收机受到强干扰信号时，抑制器发挥对于射频的调控功能，调整干信比的范围，使其达到变频器能够完全处理的程度。当射频输入的时候，按照其功能的不同分别流入模拟电路处理部分和自适应控制器，具体步骤如下。

（1）模拟电路处理部分：射频输入-包络变换-射频输出；

（2）自适应控制器：射频输入-包络检波-干扰幅度检测或估计-包络变换零区调节电压产生-包络变换-射频输出。

根据智能强干扰抑制的功能特点，在可调包络时，无干扰的I/O曲线从起始值开始随着输出包络（真值）的增长而增加；有干扰的I/O曲线则是从可调包络零区的一定数值后，开始随着输出包络（真值）的增长而增加；零区门限的大干扰I/O曲线从可调包络零区与零区门限的临界点开始呈上升趋势。将智能强干扰抑制技术与大动态范围接收机技术相结合运用到抗强干扰接收器的实验过程中，对于抗干扰信号范围的扩大和该范围内信息数据的传输稳定性和安全性有着极其重要的防护作用。

在微波仿真软件ADS中对SmartAGC的关键电路，即可控限幅放大器进行了电路级仿真，在转发器上行频率1．6GHz，仿真软件中自带的元器件库中，选取Infin-eon公司的晶体管BFP450作为可控限幅放大器，搭建仿真模型，对该电路的抗干扰性能进行了仿真。从仿真结果中可以看到，当输入干信比为30dB，输入干扰功率Power_J为－12dBm时，频标M12(Vbe=4V)和频标M3(Vbe=5V)分别对应输出干信比为16．98dB和12．93dB。不同偏置下，干信比分别改善了13．02dB和17．07dB;输入干扰功率Power_J为－16dBm时频标M11(Vbe=5V)和频标M4(Vbe=4V)分别对应输出干信比为16．44dB和13．62dB，不同偏置下，干信比分别改善了13．56dB和16．38dB。由此得到结论:相同干扰输入功率，相同输入干信比，放大器偏置不同，输出干信比不同，即输出干信比改善效果不同。

3.3 非线性谐振射频抗干扰技术

非线性谐振抗干扰器由环形器，0°功分桥，变容二极管构成，变容二极管偏置电压可根据需要进行调整，当干扰信号和有用信号同时输入时，设置变容二极管偏置电压，该电路有用信号呈现反射，对干扰信号呈现出频谱扩展功能，因此电路对干扰信号呈现较强的吸收特性，干扰信号损失较大，从环形器输出的残留干扰功率较小，从而实现了改善干信比的功能。在微波仿真软件ADS中对非线性谐振器的工作原理进行了电路级仿真，建立仿真模型，仿真模型中的关键器件为变容二极管，在转发器上行频段(1.6GHz)对其抗干扰性能进行仿真输出干信比改善仿真结果。

4 结语

为了保证信息处理传输的安全有效，实现无线网络的快速发展，加快信号抗干扰技术的研发势在必行。

[1]徐坤智.多阵元自适应处理天线的射频通道研究[D].电子科技大学,2013.

[2]王毅刚,程冰,朱卫俊,等.一种超低噪声抗干扰射频接收前端设计[J].数字通信世界,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