应 用 指 南 干 扰 分 类 与 测 量 使 用 N934xC/B 手 持 式 频 谱 分 析 仪
简 介 下 面 是 无 线 行 业 中 通 用 的 干 扰 分 类 列 表 带 内 干 扰 同 信 道 干 扰 对 无 线 信 号 的 干 扰 可 能 来 自 许 多 干 扰 源, 包 括 无 线 系 统 自 身 其 他 无 线 系 统, 非 故 意 的 辐 射 体 或 是 非 故 意 的 辐 射 体 ( 如 邻 近 的 电 气 设 备 和 机 械 ) 确 定 干 扰 类 型 对 校 正 干 扰 极 其 有 用 本 文 定 义 了 各 种 干 扰 类 型, 并 阐 述 了 如 何 使 用 手 持 式 频 谱 分 析 仪 (HSA), 如 Agilent N934xC 系 列 HSA 和 N9340B HSA, 来 快 速 确 定 干 扰 类 型 以 便 解 决 这 些 干 扰 带 外 干 扰 相 邻 信 道 干 扰 上 行 链 路 干 扰 下 行 链 路 干 扰 2
带 内 干 扰 带 内 干 扰 是 指 来 自 各 种 通 信 系 统 或 非 故 意 的 辐 射 体 发 射 的 但 落 入 指 定 系 统 工 作 带 宽 内 的 无 效 信 号 这 种 干 扰 可 通 过 接 收 机 的 信 道 滤 波 器, 并 且 如 果 干 扰 幅 度 大 于 所 需 信 号 幅 度, 则 所 需 信 号 将 被 损 坏 图 1 和 图 2 显 示 了 带 内 干 扰 的 几 个 实 例 在 图 1 中, 另 外 一 个 无 线 电 系 统 直 接 在 指 定 系 统 的 工 作 信 道 中 发 送 信 号 该 图 显 示 了 在 稍 高 于 指 定 系 统 的 中 心 频 率 上 有 可 能 存 在 干 扰 图 2 显 示 了 带 内 干 扰 的 另 一 种 形 式, 这 种 干 扰 是 由 非 故 意 的 辐 射 体 造 成 的, 在 此 例 中, 有 效 的 射 频 信 号 通 过 荧 光 灯 进 行 调 制 在 这 些 实 例 中, 若 干 扰 是 有 意 中 断 通 信, 则 该 带 内 干 扰 可 被 认 为 是 无 线 电 干 扰 主 信 号 潜 在 干 扰 图 1. 性 能 低 于 预 期 且 可 能 存 在 带 内 干 扰 的 无 线 通 信 信 号 的 测 得 频 谱 3
带 内 干 扰 ( 续 ) 参 考 游 标 提 示 : 高 灵 敏 度 模 式 可 将 输 入 衰 减 器 设 置 为 0 db, 开 启 HSA 的 内 部 前 置 放 大 器 并 将 参 考 电 平 设 置 为 -50 dbm 干 扰 图 2. 连 续 载 波 ( 显 示 由 荧 光 灯 引 起 调 制 边 带 ) 测 得 的 频 谱 观 察 带 内 无 线 电 干 扰, 最 简 单 的 方 式 是 关 闭 指 定 无 线 电 的 发 射 机, 并 使 用 频 谱 分 析 仪 调 谐 到 信 道 频 率 以 搜 索 相 关 信 道 中 的 其 他 信 号 ( 图 1) 对 于 非 故 意 的 辐 射 体 可 能 调 制 指 定 信 号 的 情 况, 需 关 闭 具 有 干 扰 性 的 辐 射 体 ( 如 图 2 中 的 荧 光 灯 ) 4
同 信 道 干 扰 由 于 系 统 设 计 者 试 图 设 计 能 够 在 少 量 可 用 频 率 信 道 内 支 持 大 量 无 线 用 户 的 系 统, 因 此 同 信 道 干 扰 成 为 最 常 见 的 无 线 电 干 扰 类 型 之 一 这 种 类 型 的 干 扰 可 造 成 与 带 内 干 扰 相 似 的 情 况, 但 是, 同 信 道 干 扰 是 由 同 一 个 无 线 系 统 的 其 他 无 线 电 工 作 造 成 的 此 时, 两 个 或 更 多 个 信 号 同 时 竞 争 一 个 频 谱 例 如, 当 蜂 窝 基 站 的 物 理 位 置 很 远 时, 它 们 将 重 新 使 用 相 同 的 频 率 信 道, 但 是 某 个 基 站 发 出 的 能 量 偶 尔 也 会 进 入 相 邻 的 信 元 区 域 并 且 可 能 造 成 通 信 干 扰 无 线 局 域 网 也 受 到 同 信 道 干 扰, 由 于 WLAN 无 线 系 统 在 传 输 信 号 前 会 侦 听 一 个 打 开 的 信 道, 因 此 有 可 能 两 个 无 线 电 系 统 将 同 时 在 同 一 频 率 信 道 中 进 行 传 输 并 产 生 冲 突 观 察 同 信 道 干 扰 的 最 简 单 方 式 是 关 闭 指 定 无 线 系 统 的 发 射 机, 并 使 用 频 谱 分 析 仪 调 谐 至 该 信 道 频 率 以 搜 索 来 自 指 定 系 统 的 其 他 信 号 必 须 将 频 谱 分 析 仪 设 置 为 高 灵 敏 度 模 式, 并 使 用 最 大 保 持 显 示 或 谱 图 以 记 录 所 有 间 歇 性 信 号 5
带 外 干 扰 带 外 干 扰 的 起 源 是, 无 线 系 统 虽 然 可 在 不 同 于 指 定 系 统 的 频 段 内 进 行 发 射, 但 同 时 也 有 可 能 会 在 指 定 系 统 的 频 段 中 产 生 信 号 能 量 如 设 计 简 单 或 发 生 故 障 的 发 射 机 产 生 的 谐 波 进 入 较 高 频 段 时 就 会 出 现 带 外 干 扰 谐 波 通 常 是 基 本 载 波 的 整 倍 数 (2 倍 3 倍 4 倍 等 ) 例 如, 图 3 显 示 了 可 在 500 MHz 上 工 作 的 发 射 机 频 谱 Agilent HAS 获 得 的 测 量 结 果 显 示 了 500 MHz 上 的 基 本 分 量 和 1000 MHz 上 发 射 的 二 次 谐 波 二 次 谐 波 信 号 可 能 干 扰 其 他 在 1,000 MHz 附 近 工 作 的 无 线 系 统 主 信 号 二 次 谐 波 图 3. 500 MHz 未 滤 波 发 射 机 的 测 量 结 果, 在 输 出 端 产 生 二 次 谐 波 6
带 外 干 扰 ( 续 ) 通 常, 监 管 机 构 有 一 项 重 要 要 求, 即 正 确 过 滤 掉 发 射 机 的 谐 波, 这 样 可 使 无 线 系 统 不 会 影 响 在 更 高 频 段 中 工 作 的 其 他 系 统 检 测 无 线 发 射 机 的 谐 波 时, 必 须 使 用 频 率 范 围 至 少 是 该 系 统 基 本 工 作 频 率 三 倍 的 频 谱 分 析 仪 例 如, 当 验 证 在 6 GHz 上 工 作 的 发 射 机 的 性 能 时, 必 须 分 别 测 量 在 12 GHz 和 18 GHz 上 的 二 次 和 三 次 谐 波 为 此,Agilent N934xC 包 括 7-GHz N9342C 13.6-GHz N9343C 和 20-GHz N9344C 三 种 型 号 提 示 : 若 干 扰 信 号 较 低, 则 有 必 要 使 用 高 灵 敏 度 模 式 和 最 大 保 持 时 间 以 显 示 或 使 用 谱 图 来 记 录 间 歇 信 号 但 是, 并 非 所 有 带 外 干 扰 都 与 基 本 载 波 有 谐 波 关 系 ; 杂 散 信 号 就 不 属 于 这 类 信 号 杂 散 信 号 通 常 产 生 于 发 射 机 中, 其 产 生 原 因 是 未 正 确 地 屏 蔽 开 关 电 源 和 时 钟 信 号, 或 是 频 率 振 荡 器 设 计 过 于 粗 糙 进 入 指 定 系 统 通 带 的 杂 散 信 号 干 扰 可 能 对 系 统 性 能 造 成 不 利 影 响 带 外 干 扰 也 可 在 两 个 或 更 多 无 线 业 务 在 同 一 地 区 内 运 营 时 产 生, 并 且 可 能 会 遇 到 所 谓 的 近 - 远 现 象 这 种 形 式 的 干 扰 通 常 产 生 在 蜂 窝 环 境 中, 移 动 台 与 指 定 基 站 距 离 较 远 而 与 其 他 服 务 提 供 商 的 基 站 距 离 极 近 的 情 况 下 尽 管 这 两 种 系 统 是 在 不 同 的 频 段 中 工 作, 但 是 移 动 设 备 从 近 处 基 站 接 收 的 能 量 远 远 高 于 从 指 定 BTS 基 站 接 收 的 能 量 移 动 设 备 中 的 前 端 带 通 滤 波 器 将 抑 制 来 自 闭 合 BTS 的 大 多 数 能 量, 但 还 是 有 部 分 能 量 从 滤 波 器 中 泄 漏 并 进 入 前 置 放 大 器 / 下 变 频 器, 可 能 会 造 成 接 收 机 器 件 产 生 非 线 性 而 损 坏 想 要 的 信 号 观 察 带 外 干 扰 最 简 单 的 方 法 是 关 闭 指 定 无 线 电 的 发 射 机 并 且 首 先 验 证 通 过 宽 频 率 范 围 的 所 有 信 号 的 振 幅 电 平 若 该 信 号 低 于 想 要 的 信 号, 则 将 频 谱 分 析 仪 调 节 为 该 信 道 频 率 并 查 找 信 道 中 的 其 他 信 号 有 必 要 将 频 谱 分 析 仪 设 置 为 高 灵 敏 度 模 式 并 使 用 最 大 保 持 显 示 或 谱 图 以 记 录 所 有 间 歇 信 号 7
相 邻 信 道 干 扰 相 邻 信 道 干 扰 是 指 定 频 率 信 道 中 的 发 射 在 其 他 信 道 中 产 生 无 效 能 量 的 结 果 通 常, 相 邻 信 道 干 扰 主 要 是 由 指 定 频 率 信 道 泄 漏 的 能 量 进 入 周 围 较 高 或 较 低 信 道 而 引 起 的 这 种 能 量 泄 漏 常 被 认 为 是 互 调 失 真 或 频 谱 再 生, 主 要 是 无 线 发 射 机 的 大 功 率 放 大 器 由 于 功 率 电 子 元 件 的 非 线 性 效 应 而 产 生 的 本 应 用 指 南 不 对 互 调 失 真 做 详 细 说 明, 欲 知 更 多 信 息, 请 参 见 安 捷 伦 应 用 指 南 优 化 失 真 测 量 的 动 态 范 围 (5980-3079EN) 作 为 互 调 失 真 的 示 例, 图 4 显 示 了 在 信 道 2 中 进 行 的 数 字 调 制 信 号 发 射 测 量, 图 中 信 道 1 ( 下 相 邻 ) 和 信 道 3 ( 上 相 邻 ) 表 示 与 该 主 要 发 射 信 号 的 相 邻 信 道 使 用 相 邻 信 道 功 率 比 {ACPR} 测 量 ( 位 于 [MEAS] 菜 单 中 ), 可 将 Agilent HSA 配 置 为 在 主 要 信 道 和 相 邻 信 道 中 自 动 测 量 功 率 信 道 1 ( 上 相 邻 ) 信 道 2 ( 主 要 ) 信 道 3 ( 下 相 邻 ) 限 制 线 信 道 功 率 和 ACPR 图 4. 测 量 相 邻 信 道 功 率 和 极 限 测 试 8
相 邻 信 道 干 扰 ( 续 ) 频 谱 显 示 屏 下 方 的 表 格 中 列 出 了 主 信 道 和 上 下 相 邻 信 道 的 总 功 率 ( 单 位 : dbm) {ACPR} 测 量 还 可 报 告 主 信 道 和 两 个 相 邻 信 道 的 功 率 比 ( 单 位 : db) 您 可 在 Agilent HSA 的 显 示 屏 上 放 置 限 制 线, 用 于 快 速 检 查 测 量 结 果 与 无 线 标 准 的 一 致 性 可 在 [LIMIT] 菜 单 中 对 限 制 线 进 行 定 义 图 4 显 示 了 发 射 机 频 谱 测 量 结 果 已 成 功 通 过 这 三 个 信 道 的 频 率 要 求 图 5 显 示 了 相 似 的 测 量, 但 是 该 发 射 机 在 相 邻 信 道 中 的 功 率 增 加 并 且 超 过 限 制 线 技 术 指 标, 造 成 仪 器 屏 幕 上 显 示 出 不 合 格 标 记 提 示 : 由 于 通 常 在 发 射 机 输 出 端 进 行 相 邻 信 道 功 率 测 量, 因 此 不 必 采 用 Agilent HSA 的 高 灵 敏 度 模 式, 并 且 必 须 将 发 射 机 信 号 电 平 降 低 ( 衰 减 ) 至 HSA 不 会 产 生 过 载 的 点 限 制 线 测 试 不 合 格 图 5. 相 邻 信 道 功 率 和 极 限 测 试 的 测 量 结 果 显 示 超 出 限 制 条 件 9
下 行 链 路 干 扰 这 种 干 扰 通 常 可 损 坏 BTS 和 移 动 设 备 之 间 的 下 行 链 路 或 正 向 链 路 通 信 由 于 移 动 设 备 的 间 隔 距 离 相 对 较 宽, 因 此, 下 行 链 路 干 扰 仅 可 影 响 少 数 移 动 用 户, 而 对 整 个 系 统 的 通 信 质 量 影 响 最 小 上 行 链 路 干 扰 上 行 链 路 干 扰 也 称 为 反 向 链 路 干 扰, 可 影 响 BTS 的 接 收 机 以 及 从 移 动 设 备 至 BTS 的 相 关 通 信 一 旦 BTS 受 到 干 扰, 蜂 窝 基 站 的 整 个 服 务 区 性 能 便 会 出 现 下 降 结 论 本 文 讨 论 了 各 种 干 扰 的 分 类, 其 中 包 括 带 内 同 信 道 带 外 和 相 邻 信 道 干 扰 Agilent N9344C N9343C N9342C 和 N9340B HSA 是 测 量 干 扰 的 最 佳 工 具, 具 有 便 于 操 作 的 特 性, 如 ACPR 和 限 制 线 测 试 在 对 无 线 元 件 和 系 统 进 行 故 障 诊 断 时, 这 些 设 备 可 提 供 极 有 价 值 的 反 馈 信 息 此 外,HSA 具 有 广 泛 的 频 率 范 围, 有 些 型 号 的 频 率 甚 至 高 达 20 GHz, 使 其 可 对 各 种 干 扰 进 行 测 量 10
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