随着移动通信技术的蓬勃发展，特别是大数据、AI、物联网等技术的广泛应用，万物互联时代已经到来，由于具备移动性、便捷性和经济性多方面的优势，无线通信联网的应用场景将会越来越多。但如影随形的电磁干扰威胁着无线通信系统，如何解决呢？本文将着重讨论无线网络系统面临的无线干扰问题及其解决方案。

一、广泛的无线应用与如影随形的电磁干扰

无线应用越来越广泛，与之相对应的是，无线通信技术门类也越来越多，彼此之间既有联系又有区别，除了卫星、蓝牙、对讲机、遥控器等无线技术外，最常见的无线网络技术还包括4G\5G（无线广域网WWAN）、wifi(无线局域网WLAN)和以新竹科技iMAX无线系统为代表的无线城域网WMAN专网技术。但是，不论无线技术多么不同，其通信介质都是特定频率的电磁波。

电磁波(Electromagnetic wave)是由相同且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁辐射通常意义上指所有电磁辐射特性的电磁波，非电离辐射是指无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线。而X射线及γ射线通常被认为是放射性的辐射，称作电离辐射。简而言之，无线电波只是电磁波的一种。

以目前人类技术水平和能力，能利用作为通信介质的电磁波频率大约为30,000,000KHz（300GHz）以下，或波长大于1mm的电磁波，由于它是由振荡电路的交变电流而产生的，可以通过天线发射和吸收故称之为无线电波。以iMAX无线系统为例（又称iMAX 5G无线城域网或无线专网系统），其工作频率为5GHz频段（典型频率为5.8GHz和5.2GHz），波长约60mm，这个频段属于微波频段，频段适中，通信距离远而能承载的数据量又很大，非常适合大容量网络数据业务组网。

无线电波的传输特性，包括但不限于：

*  无线电波的波长越短、频率越高，相同时间内传输的信息就越多。

*  频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远，绕射能力也越强。但是低频段的频率资源紧张，系统容量有限，因此低频段的无线电波主要应用于广播、电视、集群对讲等系统。

*  高频段频率资源丰富，系统容量大。但是频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近，绕射能力越弱。另外，频率越高，技术难度也越大，系统的成本相应提高。

*  无线电波在空间中的传播方式有以下情况：直射、反射、折射、穿透、绕射（衍射）和散射。

*  无线电波的速度：随传播介质的电和磁的性质而变化。无线电波在真空中传播的速度，等于光在真空中传播的速度，因为无线电波和光均属于电磁波。无线电波在其他介质中传播的速度为Vε=C/sqrt(ε)。其中ε为传播介质的介电常数。空气的介电常数与真空很接近，略大于1，因此无线电波在空气中的传播速度略小于光速，通常我们近似认为就等于光速。

无线电干扰是什么？通常指无线电通信过程中发生的，一些电磁能量通过直接耦合或间接耦合方式进入接收系统或信道，导致有用接收信号质量下降、信息产生误差或丢失，甚至阻断通信的现象。简而言之，就是通信信号被其他电磁信号所影响，导致通信质量下降，有效数据无法正确传递甚至链路中断。

随着我国无线电事业的迅猛发展，无线电新技术、新业务的广泛应用，无线电台（站）数量急剧增加，无线电干扰现象也日趋严重，特别是对航空通信、水上通信等安全业务的干扰，直接威胁到社会稳定、国家安全和人民生命财产的安全。往小了说，如果某IT&DT智能化系统因为移动而采用了无线联网系统进行通信和数据传输，必须注意避免和解决无线电干扰问题，以保证其数据通信可用性、可靠性和稳定性。

综上所述，无线技术未来会越来越广泛地应用，而无线电干扰如影随形，会更频繁地发生。那么，什么是无线干扰呢？它又是怎么产生的呢？

二、无线电干扰是什么？从哪里来？

用无线电波传递信息通常会选用一个特定的频段作为“工作频段”，以保证发射机和接收机的工作协调一致。如果在实际工作中，工作频段遭到干扰，就会影响通信效果，甚至造成无法正常通信的问题。

题外：新竹科技的无线系统涵盖无线局域网、无线城域网和无线广域网等技术，目前这几类技术大都是支持TCP\IP协议的网络通信，也就是双向通信。每台无线设备都是既能发射信号，又能接收信号，这与广播电视无线信号单向传输是不同的。所以，我们无线设备不分发生端和接收端，而是根据组网结构和工作模式，分为基站端BS和客户端CPE。

​要解决无线干扰问题，我们首先要明确何为无线电干扰，以及它的常见类型。按照无线电干扰的频率和特征等不同点，常见的无线电干扰一般分为同频率干扰、邻频道干扰、带外干扰、互调干扰和阻塞干扰等。

Ø  同频率干扰：凡是无用信号的频率与有用信号的频率相同，并对接收同信道有用信号的接收机造成的干扰，称为同频率干扰（又称“同信道干扰”）。这个比较好理解，特点频率的信号可以看做一条路，而其上的信息流就是车，如果道路没有规划好出现了重合，就很可能撞车。

Ø  邻频道干扰：干扰台（站）邻信道功率落入接收邻信道接收机通带内造成的干扰，称为邻信道干扰。无线信道实际应用时很多难于精准控制，相邻信道一般需要考虑其相互影响。

Ø  带外干扰：发射机的谐波或杂散辐射在接收有用信号的通带内造成的干扰，称为带外干扰。大功率信号源的谐波或者因为无线传输多径现象而产生的杂散电磁波，都是带外干扰的来源。

Ø  互调干扰：互调干扰又分为发射机互调干扰和接收机互调干扰。发射机互调干扰是指多部发射机信号落入另一部发射机，并在末级功放的非线性作用下相互调制，产生不需要的组合频率，对接收信号频率与这些组合频率相同的接收机造成的干扰。接收机互调干扰是指多个强信号同时进入接收机时，在接收机前端非线性电路作用下产生互调频率，互调频率落入接收机中频频带内造成的干扰。

Ø  阻塞干扰：无线电设备接收微弱的有用信号时，受到接收频率两旁、高频回路带内强干扰信号的干扰，称为阻塞干扰。阻塞干扰轻则降低接收灵敏度，重则导致通信中断。一些特定频段的无线信号干扰器，通过广频谱和大功率的信号发射，来压制目标频段的无线通信，就是典型的阻塞干扰的应用。

对于一个无线电通信系统来说，如果按照无线电干扰的来源，还可以分为系统内干扰（自干扰）和系统外干扰（环境干扰）两大类。其中，系统自干扰往往是因为无线网络系统供应商或使用者的技术水平不足，没有做好无线频谱规划，导致无线系统内部的收发装置严重的相互影响。

系统自干扰的例子不胜枚举，例如：某酒店的wifi系统建设，集成商初衷是为了保证覆盖效果，也可能是从商务上考虑（多卖些设备？），一共2栋楼，配置了超过600台2.4G AP设备。稍懂一些wifi技术的人就会知道，2.4GHz（2400MHz-2483.5MHz）按照20MHz典型频宽互相不干扰的“独立频段”只有3个（一般规划为1、6、11或者1、7、13）。也就是说，同一个地点增加第4台AP设备，很有可能要干扰影响其他1-2台AP的工作效果。当大量的AP聚集在一个相对较小的区域内，无需周边其他无线干扰，本系统内部无线电干扰已经非常严重，整体实施效果非常差。

再比如，很多集成商解决视频传输常会采用5.8G无线网桥，但大量采用无线网桥之后，系统使用效果非常差，甚至项目无法交验。除了市面民用级无线网桥品质与性能良莠不齐原因外，出此问题是集成商没注意频率规划所致。以5.8GHz（5725MHz-5850MHz）无线网桥为例，典型频宽20\40MHz，互相不干扰的“独立频段”只有5个或3个，也就是说，同一个地点一般使用3-5对设备已经是极限，如果周边还有人使用5.8GHz AP做覆盖，干扰就更严重。有的系统集成商一个项目用几十对甚至上百对无线网桥来做，项目能成功才怪！很多集成商抱怨无线不好用，是因为外行而不会用。这体现了无线通信是个专业度要求很高的行业，没有技术基础和大量项目经验，很难保证项目实施的效果，越大规模的项目越是如此。

频率规划好，不再考虑系统自干扰，还要考虑来自系统外部的干扰。外部干扰问题就比较复杂了。首先，我们要知道的是，无线电干扰是怎么产生的呢？或者说，无线干扰的来源是什么？

理论上说，能发射电磁波的辐射体都属于无线干扰源，包括但不限于：电气设备、切换电源、电机、微波炉及家用电器、打印机等办公设备、荧光灯和等离子灯等等，上述“无意辐射体”可产生宽带噪声或可能对周围环境的无线电信号传播构成影响。自然环境状况（如雷电、火山爆发、太阳黑子等），也可以降低无线系统的性能甚至可能损坏电子元器件。一般说来，无线通信系统大都有一定的克服环境噪声的能力，对于上述环境电磁干扰是可以克服或者减弱其影响的，但是，需要注意的是，在无线系统安装调试时，要与其他用电设备注意保持合适距离，以降低这些无意发射体的影响。

     除了“无意辐射体”和环境干扰外，真正要注意的是“有意辐射体”的干扰，主要是其他无线收发系统的干扰，如：广播无线电和电视、卫星、雷达、大功率对讲机等。“有意辐射体”大多数是其他无线系统中发射机，用于军事作战中无线干扰器是恶意中断常规无线通信的典型应用。

题外：电磁波是否可以穿透金属？比紫外线更高频率的X射线和伽马射线具有穿透金属的能力，无线电波无法穿透金属的！所以，不论哪种无线网络系统，都怕金属障碍物的遮挡。金属冶炼及加工场景（炼钢厂、电解铝、金属等离子切割等），有大量金属粉尘充斥在空气中，无线电波会被反射而发生“多径干扰”。并且，粉尘浓度越高对无线通信影响也越大。所以，此类场景****无线解决方案还是“波导管无线通信”和“双路冗余无线链路”，并且首推前者。

一般说来，无线系统的工作频段都是按照国际标准、国家标准和行业规范定义的，实际部署时，不同频率的无线设备我们一般不考虑其相互的干扰。比如：电信运营商的5G工作频段（移动&广电：700MHz\2.6GHz\4.9GHz;电信&联通：2.1GHz\3.5GHz）与5G无线专网系统工作频段（典型：5.8GHz\5.2GHz）相差较大，两者是无需考虑互相干扰的。

但是，如果“有意辐射体”功率很大（例如：船载或岸基雷达发射频率大都为几十千瓦甚至更高），或者电磁辐射很强（如：等离子加工高频振荡器、工业大型电磁铁吸盘等），那么，它们对无线通信系统的影响则是很难避免的。在这些特殊场景下工作的无线系统方案必须定制，或者选用一些特殊的通信方式来保证系统的可用性和可靠性，例如基于裂缝波导管的无线通信方案。新竹科技的波导管无线通信系统iMAX-8000W就是配合裂缝波导管使用的、抗干扰能力超强的、特殊场景使用的高度定制化系统。

Wifi覆盖产品（包括无线网桥）因为是遵循IEEE802.11a\b\g\n\AC等公有开放协议的，本身抗干扰能力较弱，使用数量又极大，只有通过天线配置、安装位置、辅材定制等环节来尝试提高系统整体抗干扰水平，即使新竹科技的wifi系统也是如此。而iMAX无线城域网专网系统因为采用私有通信协议，所以有独特“抗干扰模式”，即通过牺牲系统带宽性能的方式来提高系统的抗干扰能力，降低丢包率，保证系统可用性。抗干扰能力强也是在高可靠性与高可用性智能化系统建设中，大都采用iMAX无线城域网专网系统的原因之一。

一般来说，无线干扰不但有特定频率，甚至还有区域性、方向性和特异性，只要有合理的规划和设计，绝大多数的无线干扰导致的应用问题都是可以解决或者缓解的。

三、针对无线网络干扰的解决方案

一般来说，做无线网络系统方案设计时，可以通过实勘或者电测来确定现场是否存在严重的电磁环境干扰。但具体项目运作过程中，恐怕很多项目前期都难于专门列支费用做勘查和电测等必要工作。那么，怎么防止无线干扰导致无线通信系统不可用呢？

其一、选择合适的专业厂商。解决方案供应商必须对于现场环境、用户需求、产品本身、无线通信原理、各种无线技术要有深刻的理解，并且有大量同行业或项目的经验。在需求调研基础上，选择合适的产品，才能定制好解决方案。新竹科技是国内为数极少的产品线同时覆盖无线局域网（WLAN）、无线城域网（WMAN）、无线广域网（WWAN）几大细分市场的厂家，正因如此，新竹无线技术底蕴深厚，可以根据用户需求为用户量身定制最合适的、性价比最高的方案，而不是推销产品。不专业的无线厂商（或者主营不是无线系统）根本不懂无线干扰和频率规划，选择这样的厂商，很容易导致项目失败。

无线通信行业门槛很高，特别是无线专网（或虚拟专网）应用。但是，大多无线项目规模都很小，且不具备持续性，所以，大型科技公司往往不会重视这个市场，而小的厂商则往往不专业，遇到问题就束手无策。如果选择的产品不靠谱，或者设计方案只是拍脑门、简单拷贝，很容易导致项目在设计环节就已注定失败。

其二、选择合适的产品和系统，量身定制最合适的方案。无线通信行业常见的技术有几十种之多，卫星、蓝牙、wifi、集群、微波等等，不胜枚举。对很多非专业用户来说，似乎各种技术都差不多，但其实对于大多数具体项目来说，并非用什么技术都可以，不同的技术都需要考虑电磁干扰。比如：某水利自动化项目，需要多点联网，系统集成商采用大量无线网桥“点对点”组网。其实，这种方案根本不符合实际，因为现场的障碍物遮挡、系统自干扰难于避免等问题，技术上很难保证效果。而且，项目骨干网采用“珍珠链”式结构也极容易导致整体异常脆弱，后期根本无法正常投入使用。这种“拍脑门”式做方案小项目可能还能将就，如果是大项目那就可能是灭顶之灾。

其三、厂商技术与经验都重要，但责任心强更重要。电磁干扰很多场景都是无法彻底避免的，技术手段也有穷尽时，毕竟不符合物理定律的“无线通信”是不存在的。新竹科技始终与用户保持沟通和交流，经常为我们的合作伙伴提供无线应用与技术的科普，凭借“新竹科技设计的项目一定要成功”的责任心尽可能多地了解用户需求，****化避免在设计方案时的失误。退一步讲，出现干扰问题并不可怕，是否有合理化的解决方案才是最重要的。如果出现了严重的无线干扰，除了新竹科技产品的抗干扰特性等有利武器以外，我们的技术手段和经验才是解决干扰问题的大杀器。比如：在国内某知名大型自动化智能码头项目中，在几乎全频段都有严重干扰的情况下，我们技术人员通过反复测试与规划，运用技术手段仅用了原有计划一半的频率资源就保证了系统的可用性。啃“硬骨头”项目，不仅是对技术和经验的考验，更是对责任心的考验，而新竹科技就是合作伙伴们最有力的依靠。

针对无线干扰的解决方案究竟是什么？那就是，选择新竹科技！新竹科技的创始团队20年持续耕耘这一市场，无论技术、产品还是经验，都是无线专网行业的佼佼者。新竹科技将结合用户实际需求定制性价比最高的解决方案，并保证项目的可用性和可靠性。无线联网解决方案，找新竹科技！