雜散干擾主要是由于接收機的靈敏度不高造成的。 發(fā)射機輸出信號通常為大功率信號,在產(chǎn)生大功率信號的過程中會在發(fā)射信號的頻帶之外產(chǎn)生較高的雜散。 如果雜散落入某個系統(tǒng)接收頻段內(nèi)的幅度較高,則會導致接收系統(tǒng)的輸入信噪比降低,通信質(zhì)量惡化。 雜散干擾是由發(fā)射機產(chǎn)生的,包括功放產(chǎn)生和放大的熱噪聲、系統(tǒng)的互調(diào)產(chǎn)物,以及接收頻率范圍內(nèi)收到的其他干擾。
雜散干擾是一個系統(tǒng)頻段外的雜散輻射落入到另外一個系統(tǒng)的接收頻段內(nèi)造成的干擾,雜散干擾直接影響了系統(tǒng)的接收靈敏度,要想減弱雜散干擾的影響,要么在發(fā)射機上過濾干擾,要么遠離干擾。
若雜散落入某個系統(tǒng)接收頻段內(nèi)的幅度較高,被干擾系統(tǒng)接收機系統(tǒng)是無法濾除該雜散信號的,因此必須在發(fā)信機的輸出口加濾波器來控制雜散干擾。 通過干擾分析可以計算出干擾對系統(tǒng)的影響降低到適當程度所需要的隔離度,即靈敏度不明顯降低時的干擾水平。 在POI合路方案中選擇多系統(tǒng)間最大的隔離度要求作為工程需要。
雜散干擾是由發(fā)射機產(chǎn)生的,包括功放產(chǎn)生和放大的熱噪聲、系統(tǒng)的互調(diào)產(chǎn)物,以及接收頻率范圍內(nèi)收到的其他干擾。
互調(diào)干擾是兩個或多個信號作用在通信設(shè)備的非線性器件上,產(chǎn)生同有用信號頻率相近的頻率,從而對通信系統(tǒng)構(gòu)成干擾的現(xiàn)象。 在移動通信系統(tǒng)中產(chǎn)生的互調(diào)干擾主要有發(fā)射機互調(diào)、接收機互調(diào)及外部效應(yīng)引起的互調(diào)。
互調(diào)干擾,是指當兩個或多個干擾信號同時加到接收機時,由于非線性的作用,這兩個干擾的組合頻率有時會恰好等于或接近有用信號頻率而順利通過接收機,其中三階互調(diào)最嚴重。
三階互調(diào)干擾
三階互調(diào)是指當兩個信號在一個線性系統(tǒng)中,由于非線性因素存在使一個信號的二次諧波與另一個信號的基波產(chǎn)生差拍(混頻)后所產(chǎn)生的寄生信號。 比如F1的二次諧波是2F1,他與F2產(chǎn)生了寄生信號2F1-F2。 由于一個信號是二次諧波(二階信號),另一個信號是基波信號(一階信號),他們倆合成為三階信號,其中2F1-F2被稱為三階互調(diào)信號,它是在調(diào)制過程中產(chǎn)生的。 又因為是這兩個信號的相互調(diào)制而產(chǎn)生差拍信號,所以這個新產(chǎn)生的信號稱為三階互調(diào)失真信號。 產(chǎn)生這個信號的過程稱為三階互調(diào)失真。 由于F2,F(xiàn)1信號比較接近,也造成2F1-F2,2F2-F1會干擾到原來的基帶信號F1,F(xiàn)2。 這就是三階互調(diào)干擾。 既然會出現(xiàn)三階,當然也有更
高階的互調(diào),這些信號不也干擾原來的基帶信號么? 其實因為產(chǎn)生的互調(diào)階數(shù)越高信號強度就越弱,所以三階互調(diào)是主要的干擾,考慮的比較多。 不管是有源還是無源器件,如放大器、混頻器和濾波器等都會產(chǎn)生三次互調(diào)產(chǎn)物。 這些互調(diào)產(chǎn)物會降低許多通信系統(tǒng)的性能。 所表明的是確切含義是,一個線性系統(tǒng)所包含的非線性系數(shù)的大小。 這個指標對于大動態(tài)放大器是一個非常重要的技術(shù)指標。 測試這項指標使用的測試儀器主要是頻譜分析儀。 對于不同指標要求的三階互調(diào)失真,需使用不同性能的頻譜分析儀,對三階互調(diào)失真要求越高,對頻譜分析儀的要求就越高。 在60-70dB的三階互調(diào)失真,用Agilent的8591就可以分析。
定量分析
為了提高頻道利用率,移動通信系統(tǒng)通常采用多頻道共用的組網(wǎng)方式,由M個移動臺共用N個頻道(M>>N),移動臺通過基地臺選擇的某個空閑頻道進行通信,當一個移動通信系統(tǒng)岸N個等間隔配置工作頻道時,整個系統(tǒng)的互調(diào)干擾大致可分為:由移動臺接收機形成的互調(diào)干擾; 由基地臺接收機形成的互調(diào)干擾; 由基地臺發(fā)射機互耦形成的互調(diào)干擾; 由移動臺發(fā)射機互耦形成的互調(diào)干擾; 由移動臺、基地臺發(fā)射機互耦、在移動臺發(fā)射機形成的互調(diào)產(chǎn)物對移動臺接收的干擾; 由基地臺、移動臺發(fā)射機互耦、在基地臺發(fā)射機形成的互調(diào)產(chǎn)物對基地臺接收的干擾。 下面就上述六類互調(diào)干擾做簡要的定量分析。
(A)由移動臺接收機形成的互調(diào)干擾
當基地臺幾個頻道同時發(fā)信時,由移動臺收信部分前端電路的非線性所產(chǎn)生的互調(diào)干擾屬于同頻干擾。
(B)由基地臺接收機形成的互調(diào)干擾
當兩個或兩個以上移動臺在臨近基地臺的區(qū)域內(nèi)同時發(fā)信時,同樣會使基地臺接收機形成互調(diào)干擾。 這類干擾的EI和EC無關(guān),而式(2)中的D(N,P)項可以不考慮。 當EI=EIMAX、EC=ECMIN時,例如有M1、M2、M3和M4四個移動臺同時工作,其中M1、M2、M3在基地臺附近,而M4在服務(wù)區(qū)邊緣(ECMIN≈ES,ES為接收機的靈敏度指標),
(C)由基地臺發(fā)射機互耦形成的互調(diào)干擾
此類干擾對于本系統(tǒng)移動臺屬于同頻干擾。 如果系統(tǒng)的所有頻道都在工作,只要互調(diào)產(chǎn)物比信號低15dB以上,干擾產(chǎn)物對移動臺接收機輸出信擾比影響就不大。 但若有某個頻道不工作,例如對N=4的系統(tǒng),fBT1、fBT2、fBT3工作,fBT4不工作,三階互調(diào)Ⅱ型產(chǎn)物:fBT2+fBT3-fBT1=fBT4=fMR4,有可能造成移動臺接收機錯停頻道及呼損。 對于相鄰系統(tǒng)來說,此類干擾屬于雜散輻射,必須比在波功率低60dB以上(或小于25uw)。 (4)由移動臺發(fā)射機互耦形成的互調(diào)干擾
設(shè)基地臺附近有兩個移動臺、在系統(tǒng)服務(wù)區(qū)邊緣有一個移動臺同時工作(如圖2所示)。 由基地臺附近的兩個移動臺發(fā)射機互耦形成的互調(diào)產(chǎn)物有可能影響基地臺對來自服務(wù)區(qū)邊緣的那個移動臺信號的正常接收。 此類干擾時一種瞬間隨機干擾,當移動臺較少時,影響不大。
(D)移動臺、基地臺發(fā)射機互耦,在移動臺發(fā)射機形成的互調(diào)產(chǎn)物對移動臺接收的干擾
(E)由基地臺、移動臺發(fā)射機互耦、在基地臺發(fā)射機形成的互調(diào)產(chǎn)物對基地臺接收的干擾
總之,較嚴重的干擾是(A)、(B)、(D)類干擾,在進行工程設(shè)計時必須認真進行定量分析。
阻塞干擾當一個較大干擾信號進入接收機前端的低噪放大器時,由于低噪放大器的放大倍數(shù)是根據(jù)放大微弱信號所需要的整機增益來設(shè)定的,強干擾信號電平在超出放大器的輸入動態(tài)范圍后,可能將放大器推入到非線性區(qū),導致放大器對有用的微弱信號的放大倍數(shù)降低,甚至完全抑制,從而嚴重影響接收機對微弱信號的放大能力, 影響系統(tǒng)的正常工作。 在多系統(tǒng)設(shè)計時,只要保證到達接收機輸入端的強干擾信號功率不超過系統(tǒng)指標要求的阻塞電平,系統(tǒng)就可以正常工作。
在實際操作現(xiàn)場測試定位干擾源的更具體點的TD-LTE雜散干擾、阻塞干擾、互調(diào)干擾排查測試定位方法及工具:
1)由于TD-LTE是時分雙工的系統(tǒng),上下行均采用相同頻段,需要準備可以不關(guān)閉周邊基站可以同步系統(tǒng)并區(qū)分,單獨測量上下行頻譜的TDD頻譜儀(如 東莞納薩斯 的 DONA 無線干擾檢測儀),定向天線。
2)到達受干擾站點天面現(xiàn)場采用上行測量模式或無線干擾底噪測量模式進行測量,并設(shè)置到受干擾頻帶起止干擾頻帶。 (若采用非時TDD分頻譜儀表,則需要測試前關(guān)閉該區(qū)域所有TD-LTE基站,不建議用)
3)無線干擾底噪頻譜特征顯示 若干擾信號 落入受干擾系統(tǒng)工作頻帶,且呈越接近干擾源工作頻率的頻率受干擾越大,稱為 雜散干擾。 本質(zhì)是由于干擾源的非工作頻帶雜散抑制能力差或出問題導致干擾了TD-LTE的工作頻帶,往往與有源器件有關(guān)。
4)若干擾源落入工作頻帶,且為非聯(lián)系的干擾,特點呈窄帶柱狀干擾,且符合干擾源源自兩個或以上帶外頻點,符合互調(diào)是 2個信號互相作用,會在其他的頻點產(chǎn)生的新的信號,比如3階就在2F1-F2和2F2-F1,5階就在3F1-2F2和3F2-2F1等等,屬于互調(diào)干擾,往往與干擾擾源無源器件有關(guān)。
5)若檢測結(jié)果在工作頻帶內(nèi)沒有受到干擾,但工作頻帶鄰頻有很強信號,且受干擾系統(tǒng)的反向頻譜呈受干擾特點,且通信的質(zhì)量受影響,效果降低。 符合接收靈敏度損失。 稱之為阻塞干擾。 本質(zhì)原因為受干擾系統(tǒng)亢阻塞能力不強,可改造或增加與干擾源隔離度解決。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:什么是雜散干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾?
文章出處:【微信號:射頻學堂,微信公眾號:射頻學堂】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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