Análisis de la tecnología de cancelación de interferencias de radiofrecuencia
Entierre la nariz del toro: la interferencia electrónica de radiofrecuencia suprime e interfiere con las comunicaciones
¿Qué es la tecnología de eliminación de interferencias de radiofrecuencia y cómo eliminarla?
Cuando se trata de cancelación de interferencias de radiofrecuencia, todo el mundo definitivamente pensará en el módulo del sistema de cancelación de interferencias de radiofrecuencia (Incans) EA-18G. El EA-18G Growler utiliza una potente interferencia electrónica para suprimir los radares enemigos, protegiendo así a los aviones aliados de entrar en territorio enemigo. Pero la interferencia de alta potencia también puede interferir con nuestras propias comunicaciones aéreas. INCANS recibe una muestra de la señal de interferencia, que forma una señal de cancelación, que luego se combina con la señal recibida de la rama receptora, cancelando así la señal de interferencia de la rama receptora, dejando solo la señal recibida deseada. Los módulos están rodeados de rojo en la imagen de abajo.
En 2004, la empresa Edo desarrolló el módulo INCANS y el primer conjunto se completó en 2005. La tecnología clave del módulo INCANS es el CIMS de EDO. CIMS es un cancelador activo que permite comunicaciones de voz a larga distancia mientras irradia interferencias de equipos de interferencia en el aire. En este módulo, ALQ-99 implementa supresión de interferencias de banda completa y utiliza tecnología de cancelación activa de interferencias para garantizar una comunicación VHF fluida. Esta tecnología también se utiliza por primera vez.
En 2007, EDO fue adquirida por ITT y se estableció Exelis. El uso de este módulo se muestra en la siguiente figura. Exelis afirma que en un entorno de laboratorio, el índice de cancelación del módulo INCANS puede alcanzar más de 60 dB. Aunque el índice de cancelación se reduce en entornos reales, aún puede alcanzar un índice de cancelación de 40-50 dB. Para un sistema con un ancho de banda instantáneo de 2GHz, se obtiene una relación de cancelación de 60dB en el centro de la banda y 10dB en el borde de la banda.
Puedes ver los parámetros relevantes de este módulo en el manual del producto Exelis de la siguiente manera:
Dimensiones: ¿longitud 330,2 mm? ¿Ancho? ¿157,48 mm? Altura 193,04 mm
Peso: 11,577 kg
Diseño modular: 10 SRAS (piezas reemplazables en taller)
En 2015, Harris adquirió Exelis. Harris afirma que su última solución de cancelación de interferencias puede proporcionar una cancelación de interferencias real de 100 dB o incluso más, como se muestra en la siguiente figura. La última generación de canceladores de interferencias de Harris utiliza el Sistema Avanzado de Cancelación de Interferencias (AIMS) y presenta una arquitectura estandarizada, abierta y escalable que se puede implementar rápidamente en estaciones fijas, vehículos terrestres, aviones y barcos. Además, AIMS puede proporcionar protección contra interferencias electromagnéticas a múltiples receptores interferidos desde una fuente de interferencia. AIMS se puede aplicar a señales de banda ancha o de banda ancha en un amplio rango de espectro, desde altas frecuencias hasta la banda X y más.
Los orígenes de la tecnología de cancelación de interferencias de radiofrecuencia se remontan a 20 años atrás.
Las máquinas silenciosas aparecieron en los años 30, en 1934, de la mano de Paul.
Leug propuso un método de utilizar la cancelación de interferencia inversa de ondas acústicas para eliminar el ruido, es decir, introducir artificialmente una fuente de ruido, ajustarla para que tenga la misma amplitud y fase opuesta que la fuente de ruido original, y superponer la Cancelación para reducir el ruido. Posteriormente, esta tecnología se utilizó ampliamente para reducir el ruido en las cabinas de los aviones.
A finales de la década de 1960, la tecnología de cancelación de interferencias se aplicó gradualmente a las comunicaciones antiinterferentes. El Centro de Desarrollo Aeronáutico de Roma (Roma)
Centro de Desarrollo Aéreo
RADC) asumió por primera vez esta tarea y propuso utilizar "tecnología de cancelación activa de interferencias" para desarrollar un ajuste automático de fase. Sistema de cancelación de interferencias en bucle abierto. La frecuencia del sistema es de 300 MHz.
En la frecuencia portadora, se suprimen las interferencias del canal adyacente. A finales de la década de 1960, se desarrollaron varios sistemas experimentales para demostrar que la tecnología era viable. Desde la década de 1970, se ha utilizado en diversos campos de las comunicaciones militares, como el mando aéreo, el control del tráfico aéreo, las comunicaciones terrestres y las comunicaciones aéreas.
La idea de desarrollo inicial de la tecnología de cancelación de interferencias de radiofrecuencia es construir una señal de radiofrecuencia con la misma amplitud y fase opuesta que la señal de interferencia, y combinarla con la señal de interferencia para formar un efecto de cancelación. de la señal de interferencia. Debido a su principio simple, la tecnología de cancelación es fácil de implementar en diversas formas técnicas. La tecnología de síntesis ortogonal de señales de interferencia es la forma inicial de implementación técnica. La siguiente figura es un sistema de cancelación de interferencias de radiofrecuencia sintética ortogonal basado en tecnología fotónica.
En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología digital, ha surgido la tecnología de síntesis de señales multi-delay basada en el filtrado adaptativo, es decir, el peso de cada señal sintetizada se controla mediante un algoritmo de filtrado adaptativo, y finalmente La señal original se filtra, logrando así el propósito de cancelación de interferencias.
Aunque la implementación es diferente, en términos generales, ambos métodos obtienen la señal deseada construyendo una señal de cancelación relacionada con la señal original.
Solicitudes extranjeras
1, Harris Company
Como se puede ver en Google Patents, la mayoría de las patentes de cancelación de interferencias fueron solicitadas por la empresa estadounidense Nucleonics. es decir, Now Harris Corporation.
Ver el número anterior para otros.
2. Zeger-Abrams Company
Zeger-Abrams Company fue fundada en 1977 y ha estado comprometida con la investigación de tecnologías avanzadas de procesamiento de señales, como la interferencia compuesta y la supresión de interferencia cocanal. . Los productos relacionados incluyen principalmente:
A. Cancelador de interferencias adaptativo por salto de frecuencia (HAIC)
Rango de frecuencia: 30 a 400 MHz
Potencia de transmisión: hasta + 35 dBm
Entrada de interferencia coherente: hasta +22 dBm
Potencia de salida de cancelación de interferencias:? & lt-40 dBm
Pérdida de inserción (señal esperada): < 4,5 dB
Salida aumentada de ruido de banda ancha:? Ninguno
Punto de intersección de tercer orden de entrada: +62 dBm
Pico transitorio estable de salto de frecuencia:
Dimensiones: 3,7 pulgadas x 2,1 pulgadas x 6 por módulo. 2 pulgadas.
Peso:
b. Sistema anti-trayectoria múltiple
Rango de frecuencia: 0,5-18 GHz
La eliminación adaptativa de la interferencia multitrayecto se puede lograr Radiogoniometría precisa con antenas de nivel de lóbulo lateral ultrabajo.
3. British Times Company
ERA ha desarrollado una variedad de productos offset, incluidos productos offset miniaturizados y productos offset multicanal.
En 2006, la empresa diseñó y fabricó un cancelador de interferencias de 8 canales en la banda de frecuencia de 150 ~ 175 MHz para la Guardia Costera de EE. UU. Cuando 8 canales funcionan simultáneamente, el cancelador puede alcanzar una relación de cancelación de 40 dB. Cuando la señal de interferencia está separada de la señal útil por 250 Hz, la señal útil sólo se atenúa en 3 dB.
4. Empresa PSI
PSI (Photonic Systems Company) se fundó en 1999 y se dedica principalmente a la investigación de la tecnología fotónica de microondas. Con décadas de experiencia en optoelectrónica integrada, PSI ofrece las mejores soluciones de enlaces y componentes de su clase a clientes de los sectores de defensa, comunicaciones, investigación y gobierno.
En 2012, PSI llevó a cabo una investigación sobre un "cancelador de interferencias de alta potencia con referencia autogenerada opcional" con el apoyo del proyecto SBIR, propuso un plan para suprimir activamente las interferencias de alta potencia y desarrolló Alta Cancelador de interferencias de potencia (LASCAN?). La siguiente figura muestra la solución adoptada por PSI:
LASCAN desarrollado por PSI? Puede reducir significativamente las interferencias innecesarias de radiofrecuencia cuando el sistema utiliza el espectro electromagnético. Por lo general, es necesario utilizar un sistema de este tipo cuando se enfrentan interferencias de alta potencia y puede mejorar la relación señal-ruido en aproximadamente 100 dB. Cuando se conecta entre la antena y el sistema, las rutas de transmisión y recepción, LASSCAN? Se ha demostrado que elimina entre 60 y 70
potencias de interferencia grandes (dB).
¿Hasta aquí, Raskan? Se ha demostrado la capacidad de cancelación desde HF (3 MHz) hasta la banda X (12 GHz) y, en principio, se puede lograr una cancelación de señal hasta la banda W (100 GHz). ? LASSCAN también elimina todas las formas de interferencia cocanal.
El cancelador de interferencias de radiofrecuencia desarrollado por PSI puede funcionar a 50W de potencia y se ha desarrollado una versión IC híbrida de menor consumo y menor tamaño, denominada INchip? .
PSI-7611-001G ¿Chip? Eliminador de interferencias PSI-7600 50W
5.POC Company
POC (Physical Optics Company) fue fundada en 1985. Es un integrador de sistemas de tecnología avanzada al servicio de las fuerzas armadas, la defensa nacional y la seguridad. y mercados empresariales.
La empresa ha desarrollado un filtro de RF ágil y sintonizable de alta potencia para la cancelación de interferencias de RF que opera en el dominio analógico y proporciona más de 100 dB de atenuación dentro de banda con una potencia incidente muy baja (VSWR). .
6. Cobham Antenna Systems
La cancelación de interferencias de RF es una de las tecnologías de entorno de comunicaciones integradas (ICE) desarrolladas por Cobham Antenna Systems para optimizar la comunicación simultánea en la misma plataforma. múltiples radios (sistemas inhibidores y walkie-talkie). Cobham ha desarrollado una nueva tecnología de cancelación de interferencias de radiofrecuencia que mejora enormemente la sensibilidad del dispositivo.
a. Sistema de cancelación de interferencias multiestación-ICE 7201
Rango de frecuencia: 30–512 MHz
Relación de cancelación: 60 dB (valor típico)
Potencia:
VSWR: 1,5
b. Comunicación mediante sistema de contramedidas electrónicas - ICE 77201
Rango de frecuencia: 30–512 MHz
Relación de cancelación: 60 dB (valor típico)
Potencia:
VSWR: 1,5
7. Technology (ADRF) es el mayor proveedor de servicios del mundo. El conjunto de productos de ADRF incluye sistemas de antenas distribuidas, repetidores, celdas pequeñas, antenas y componentes pasivos.
En octubre de 2014, ADRF lanzó AXM2100-9543-ICS, ¿que es el sistema de cancelación de interferencias (ICS) patentado por la empresa? para superar las interferencias de diversos entornos exteriores.
Productos destacados:
? ¿Sistema patentado de cancelación de interferencias (ICS)? Proporciona una cobertura estable y logra un aislamiento del sistema de hasta -15 dB dentro de una ventana de cancelación de ≤6 microsegundos.
? La ganancia máxima es de 95 dB y la potencia de salida máxima es de 43 dBm.
Otros parámetros son los siguientes:
Referencia: Wang Hui. Desarrollo y aplicación de tecnología de cancelación de interferencias en sistemas de información electrónicos [J] Telecommunications Technology, 2016, 56(12):1409-1416.