Kuidas raadiosagedussignaali segamisseade töötab?

Raadiosageduslikud (RF) signaali segajad edastavad tugevaid RF-signaale sihtsignaaliga samas sagedusalas, häirides seeläbi sihtsignaali normaalset sidet ja tööd.

1. Signaali genereerimine

(1) Sageduse valik: segajad on loodud töötama kindlas sagedusvahemikus. Näiteks kui seda kasutatakse mobiiltelefoni signaalide segamiseks, valib see mobiilsidevõrkude kasutatavad sagedusalad, nagu GSM (mõnes piirkonnas 900 MHz ja 1800 MHz), CDMA või erinevad 3G-, 4G- ja 5G-võrkude kasutatavad sagedusalad. Wi-Fi segamise korral keskendub see sagedusaladele 2,4 GHz ja 5 GHz.

(2) Signaali genereerimise vooluahel: seadme sees on signaali genereerimise ahel, mida kasutatakse RF-signaali genereerimiseks. See ahel sisaldab tavaliselt selliseid komponente nagu ostsillaator (baassageduse genereerimiseks) ja võimendi (genereeritud signaali võimsuse suurendamiseks). Seejärel kohandatakse genereeritud signaal sobivate omadustega.

2. Võimsusvõimendus

(1) Signaali tugevuse suurendamine: pärast RF-signaali genereerimist läbib see tavaliselt võimsusvõimendi astme. Võimsusvõimendi suurendab signaali võimsust tasemeni, mis võib sihtsignaali tõhusalt häirida. Näiteks tüüpilise RF-signaali segaja väljundvõimsus võib olenevalt rakendusest ja soovitud häirete vahemikust olla mõnest vatist kümnete vattideni. Suurem väljundvõimsus võimaldab segamissignaalil katta suuremat ala ja pärssida seaduslikke signaale tõhusamalt.

(2) Suure võimsusega komponentide kasutamine: võimsusvõimendi astmes kasutatakse tavaliselt selliseid komponente nagu LDMOS (külgsuunas hajutatud metalloksiidpooljuht) transistorid või muud suure võimsusega pooljuhtseadmed. Need komponendid on võimelised toime tulema suurel hulgal elektrienergiaga ja teisendavad sisendvõimsuse suure võimsusega RF-väljundiks.

3. Ülekanne

(1) Antenni kasutuselevõtt: võimendatud RF-signaal edastatakse seejärel antenni kaudu õhku. Antenn on segamisseadme oluline osa, kuna see suudab signaali kiirata igas suunas (kõiksuunaline antenn) või kindlas suunas (suundantenn, mille abil saab sihtida kindlat piirkonda või signaaliallikat). Kasutatava antenni tüüp sõltub rakenduse stsenaariumist ja nõutavast levialast.

(2) Signaali levik: pärast segamissignaali edastamist levib see õhus elektromagnetlainetena. See levib valguse kiirusel ja levib teatud vahemikus. Kui see jõuab vastuvõtva seadmeni (näiteks mobiiltelefon, Wi-Fi ruuter, droon jne), häirib see tavalist signaali, mida need seadmed vastu võtta proovivad.

4. Häiremehhanismid

(1) Õige signaali ületamine: häiresignaal on kavandatud olema piisavalt tugev, et ületada vastuvõtva seadme otsas signaaliallikast (nt mobiilside tugijaam või WiFi-pääsupunkt) nõrk sissetulev signaal. Kui vastuvõtva seadme antenn võtab vastu nii seadusliku signaali kui ka häiresignaali, põhjustab tugev häiresignaal vastuvõtja esiotsa vooluringi (nt madala müratasemega võimendi) küllastumise või ülekoormamise. See põhjustab selle, et vastuvõtja ei suuda õiget signaali korralikult võimendada ja töödelda, mille tulemuseks on ühenduse katkemine või katkemine.

(2) Müra ja moonutuste tekitamine: lisaks seadusliku signaali võimsuse ületamisele tekitab häiresignaal ka vastuvõtja vooluringi müra ja moonutusi. Häiresignaali juhuslik või kaootiline olemus häirib vastuvõtja demodulatsiooniprotsessi normaalset toimimist, muutes seadmel keeruliseks õiguspärasest signaalist sisulise teabe eraldamise.

30 W RF võimsusvõimendi moodul

Kokkuvõtteks võib öelda, et RF-signaali segajad genereerivad, võimendavad ja edastavad sihtsagedusribas tugevaid RF-signaale, häirides nende sageduste kaudu suhtlemisel nende sagedustega seotud seadmete normaalset tööd, häirides tõhusalt nende signaale. Väärib märkimist, et paljudes piirkondades on raadiosagedussignaali segajate kasutamine seadusega piiratud, kuna need võivad häirida seaduslikke sideteenuseid.