嵌牛鼻子：射頻 電子幹擾 壓制幹擾 通信
嵌牛提問：什麽是射頻幹擾對消技術，怎樣消除幹擾
嵌牛正文：提到射頻幹擾對消，大家肯定會想到EA-18G的射頻幹擾對消Interference cancellation system(INCANS)模塊。EA-18G咆哮者使用強大的電子幹擾來壓制敵方的雷達，從而保護盟軍飛機進入敵方領土。但是，高功率的壓制幹擾同時也會幹擾己方的機載通信。通過INCANS接收幹擾信號的樣本，並通過該樣本形成對消信號，然後將其與接收支路的接收信號合成，從而對消接收支路的幹擾信號，僅留下需要的的接收信號。下圖中紅色的圓圈內的模塊。
INCANS模塊2004年由EDO公司開始研制，並於2005年完成首套的研制。INCANS模塊的關鍵實現技術是EDO的Cosite幹擾減輕子系統（CIMS）。CIMS是壹種主動對消器，可在在機載幹擾設備輻射幹擾的情況下同時進行遠程語音通信。該模塊在ALQ-99實施全頻段壓制幹擾的同時，采用主動幹擾對消技術保證己方甚高頻(UHF)通信的暢通。這項技術當時也是首次應用。
2007年，EDO公司被ITT公司收購，並成立了Exelis公司，該模塊的使用方式如下圖，Exelis聲稱在實驗室環境INCANS模塊可以獲得超過60dB的對消比，盡管真實環境下在壹定程度降低對消比，但仍能實現40-50dB的對消比。對於瞬時帶寬為2GHz的系統，在頻帶中心可獲得60dB、頻帶邊沿獲得10dB的對消比。
在Exelis公司的產品手冊上可以看到該模塊的相關參數如下：
尺寸：長330.2mm ? 寬 ?157.48mm ? 高193.04mm
重量：11.577kg
模塊化設計: 10 SRAS（車間可更換組件）
2015年，哈裏斯公司(Harris)收購了Exelis公司，哈裏斯公司聲稱目前他們最新的幹擾對消解決方案可以提供100db甚至更高的真實幹擾對消，如下圖所示。最新壹代的哈裏斯幹擾對消器使用高級幹擾對消系統（AIMS），並采用了標準化、開放和可擴展的架構，可快速部署在固定站點、地面車輛、飛機上和船只上。此外，壹個AIMS可以為多個受擾接收者提供從壹個到多個幹擾源的電磁幹擾防護。AIMS可以應用於寬帶或寬帶信號的寬頻譜範圍，從HF到X頻帶以上。
射頻幹擾對消技術的起源可以追溯到20
世紀30 年代出現的靜音機，1934年，Paul
Leug提出利用聲波反相幹涉相消來消除噪聲的方法，即通過人為引入噪聲源,並調節使其與原噪聲源幅值相等、相位相反,兩者疊加抵消從而消減噪聲。該技術後來廣泛應用於飛機駕駛艙內的噪聲。
二十世紀60年代末，幹擾對消技術逐漸應用到通信抗幹擾中來。美國羅馬航空發展中心(Rome
Air Development
Center,RADC)最先承接了這壹課題，並提出采用“有源幹擾抵消技術“，研制了自動相位微調的開環幹擾抵消系統。該系統在300 MHz
的載頻上,實現了對鄰道幹擾的抑制。60年代末先後研制了幾個實驗性系統，證明此技術是可行的。70年代以後，在軍事通信各領域，如空中指揮、空中交通管制、岸基通信、機載通信等方面開始應用。
射頻幹擾對消技術最初的發展思想也是構建壹個與幹擾信號幅度相同、相位相反的射頻信號，並與幹擾信號合成，從而對幹擾信號形成抵消效果。對消技術由於其原理簡單,便於用多種技術形式實現,幹擾信號的正交合成技術即是最開始的技術實現形式。下圖為基於光子技術正交合成射頻幹擾對消系統。
近年來隨著數字技術的發展出現了基於自適應濾波的多時延信號合成技術，即利用自適應濾波算法控制各個合成信號的權值大小,最後實現對原始信號的濾波,從而達到幹擾對消的目的。
盡管實現途徑不壹樣，但總的來說兩種方式都是通過構建與原信號具有相關性的對消信號，最終獲得期望信號。
國外應用情況
1、哈裏斯公司
通過谷歌專利可以看到幹擾對消的大部分專利是American Nucleonics Corporation公司申請的，該公司也即現在的哈裏斯公司。
其他見上壹期。
2、ZEGER ABRAMS 公司
Zeger-Abrams公司成立於1977年，壹直以來致力於復合幹擾和同頻幹擾的抑制等先進信號處理技術的研究。相關產品主要有：
a、跳頻自適應幹擾消除器（HAIC）
頻率範圍：30至400 MHz
發送功率：高達+35 dBm
相幹幹擾輸入：高達+22 dBm
幹擾對消輸出功率：?<-40 dBm
插入損耗（期望信號）：< 4.5 dB
輸出增加寬帶噪聲： ? 無
輸入三階截取點：+62 dBm
跳頻穩定暫態峰值：<-20 dBm
尺寸：3.7“x 2.1”x 6.2“每個模塊
重量：<24盎司 每個模塊
b、抗多路徑系統
頻率範圍：0.5 - 18 GHz
多徑幹擾的自適應對消，可以實現具有超低旁瓣電平天線的精確測向。
3、英國ERA 公司
英國ERA 公司研制了多種對消產品,包括小型化對消產品和多通道的對消產品。
2006 年該公司為美國的海岸警衛隊設計並制造的150 ~ 175 MHz頻段的8 通道幹擾對消器。該對消器可在8 通道同時工作時實現40 dB抵消比,當幹擾信號與有用信號相隔250 Hz時,有用信號只衰減3 dB。
4、PSI公司
PSI（Photonic Systems，Inc）公司成立於1999年，主要從事微波光子技術的研究。憑借數十年的集成光電經驗，PSI為國防、通信、研究和政府的客戶帶來了壹流的組件和鏈路解決方案。
2012年，PSI公司在SBIR項目的支持下開展了“High-power Interference Canceller with Optional Self-generated Reference”項目的研究，提出主動抑制了大功率幹擾的方案，並研制了高功率幹擾對消器（LASCAN?）。下圖為PSI采用的方案：
PSI的研制的LASCAN?可以顯著減少系統在電磁頻譜使用中不必要的RF幹擾。這樣的系統通常需要在面臨大功率幹擾的情況下使用，其可以提高性噪比約100dB。當連接在天線和系統發射和接收路徑之間時，LASSCAN?已經展示了60-70
dB的大幹擾功率的對消。
到目前為止，LASSCAN?已驗證了HF（3 MHz）到X頻段（12 GHz）的對消能力，原理上可以實現高達W波段（100 GHz）信號的對消。 ?LASSCAN還能夠對消所有形式的同頻幹擾。
PSI研制的RF幹擾對消器，可以在50W的功率下工作，同時開發了更低功耗，更小尺寸的混合IC版本，稱為INchip?。
PSI-7611-001G INchip? PSI-7600 50W幹擾對消器
5、POC公司
POC（Physical Optics Corporation）成於立1985年，為服務於軍事，國防，安全和商業市場的先進技術的系統集成商。
該公司針對射頻幹擾消除，研制了高功率可調諧敏捷射頻濾波器，它在模擬域中工作，可以提供超過100 dB的帶內衰減，並且反射功率（VSWR）非常小。
6、科巴姆天線系統公司
RF幹擾對消是科巴姆天線系統公司（Cobham Antenna Systems）開發的集成通信環境（ICE）技術之壹，用於優化在同壹平臺上同時運行的多個無線電（幹擾機和對講系統）的性能。科巴姆開發了壹種新型射頻幹擾對消技術，極大地提高了設備靈敏度。
a、Multi-Radio Interference Cancellation System-ICE 7201
頻率範圍：30 – 512 MHz
對消比：60dB (典型值)
功率: <18 W
VSWR：1.5:1
b、Communications-Through-ECM System-ICE 77201
頻率範圍：30 – 512 MHz
對消比：60dB (典型值)
功率: <18 W
VSWR：1.5:1
7、ADRF公司
ADRF公司（Advanced RF Technologies，ADRF）是全球最大的服務提供商。ADRF的產品套件包括分布式天線系統，中繼器，小型電池，天線和無源組件。
2014年1月，ADRF推出AXM2100-9543-ICS產品，該產品是該公司的專利幹擾消除系統（ICS）?，用以克服各種戶外環境中的幹擾。
產品亮點：
?專利幹擾消除系統（ICS）?提供穩定的覆蓋範圍，在≤6微秒的對消窗口內獲得高達-15dB 系統隔離度，
?最大增益為95 dB最大輸出功率為43 dBm
其他參數如下：
參考：王慧. 電子信息系統中幹擾對消技術的發展與應用[J]. 電訊技術,2016,56(12):1409-1416.