移動(dòng)通信系統中互調的產(chǎn)生機制與干擾排查

3.1互調的兩種測試方法

互調指標的嚴格測試一般在專(zhuān)業(yè)的微波暗室進(jìn)行，這是因為周邊環(huán)境尤其是鐵磁材料會(huì )對結果產(chǎn)生較大影響。具體又分為正向互調（Forward IM）和反向互調（Reverse IM）兩種方式。其中正向互調又稱(chēng)為傳輸互調（Transfer IM），反向互調又稱(chēng)為反射互調（Reflection IM）。這兩者的差異主要體現在其射頻前端模塊的不同，它們的系統框圖如圖 1所示[6]。

圖1. 反向互調（上）和正向互調（下）測量原理

雙工器、濾波器、定向耦合器等器件一般采用正向互調測量方式，天線(xiàn)和負載等器件一般采用反向互調測量方式。對于同一器件的兩種不同測試方式，反射方式的互調產(chǎn)物通常比傳輸方式樂(lè )觀(guān)。

IEC推薦利用兩個(gè)連續波（CW）信號源對每一個(gè)樣本的三階互調產(chǎn)物的功率電平進(jìn)行測量，在測試端每一個(gè)信號源為43dBm(20w)。顯然，這是針對早期的基站而言，直到現在，這個(gè)功率等級依然適用于大多數器件的測量。隨著(zhù)新的數字蜂窩通信標準的不斷誕生，出現了更大幅度和更大范圍的功率等級。因此，除了43 dBm以外，還出現了小至26 dBm和大到5l dBm條件下的測量要求[7]。

3.2常見(jiàn)器件的指標要求

互調指標有絕對值和相對值兩種表達方式。絕對值表達方式是指以dBm為單位的互調的絕對值大??；相對值表達方式是指互調值與其中一個(gè)載頻的比值（這是因為無(wú)源器件的互調失真與載頻功率的大小有關(guān)），用dBc來(lái)表示。典型的無(wú)源互調指標是在兩個(gè)43dBm的載頻功率同時(shí)作用到被測器件DUT時(shí)，DUT產(chǎn)生-110dBm（絕對值）的無(wú)源互調失真，其相對值為-153dBc。

按照背景噪聲為-107dBm的標準估算，參照文獻[8]提供的材料，PIM3:-120dBc@2*43dBm的無(wú)源器件適用于2W/每載波以下（含2W/每載波）的小功率場(chǎng)景，PIM3:-150dBc@2*43dBm的無(wú)源器件適用于于2W/每載波至20W/每載波（含20W/每載波）場(chǎng)景，PIM3:-160dBc@2*43dBm的無(wú)源器件適合于20W/每載波以上的超大功率環(huán)境。

實(shí)踐中，天線(xiàn)的三階互調產(chǎn)物一般要求不超過(guò)-107dBm，也即-150dBc。定向耦合器、功率分配器、雙工器、連接器和電纜組件等無(wú)源器件的其互調產(chǎn)物通常在-120～-100dBm，也即-163～-143dBc；而某些器件的互調產(chǎn)物更大，如鐵氧體器件的互調產(chǎn)物可達-60 dBc甚至更大。對于前一類(lèi)器件，不要求測量系統的測量范圍太大。目前同類(lèi)產(chǎn)品的互調測量上限是-65 dBm，也即-108 dBc。對于后一類(lèi)器件，可以采用通用的頻譜分析儀測量，其測量范圍至少可以達到-150～30 dBm。

干放和直放站等有源設備或器件的互調指標要求分別如表 2和表 3所示。

4互調在移動(dòng)通信系統中的實(shí)際應用

4.1應當注意的系統內與系統間互調干擾

表 4和表5列出了常見(jiàn)移動(dòng)通信系統的互調干擾情況?？梢钥闯?，中國移GSM900M系統的五階互調和七階互調產(chǎn)物會(huì )對本系統形成干擾，同時(shí)也會(huì )影響到中國聯(lián)通GSM900M系統；中國移動(dòng)DCS1800系統的七階互調產(chǎn)物會(huì )對本系統形成干擾；中國電信CDMA800M系統的五階互調和七階互調產(chǎn)物會(huì )對中國移動(dòng)和中國聯(lián)通的GSM900M系統形成干擾。

個(gè)別情況下，二階互調產(chǎn)物(F1+F2)也會(huì )對其他系統造成影響，比如CDMA800系統的二階互調產(chǎn)物也會(huì )對聯(lián)通的GSM1800系統產(chǎn)生影響。 在多系統合路的通信系統中，三個(gè)（含三個(gè)）以上頻點(diǎn)經(jīng)過(guò)合路器時(shí)也可能產(chǎn)生F1+F2-F3形式的三階互調干擾。這使得POI等多系統合路室內分布系統的設計變得困難[8]。

4.1實(shí)際工作中天饋線(xiàn)互調干擾的排查方法

從實(shí)際經(jīng)驗來(lái)看，移動(dòng)通信系統中需要重點(diǎn)關(guān)注互調指標的器件主要有：天線(xiàn)、饋線(xiàn)、直放站、干放、電橋、負載、耦合器等。當前尤以天饋系統互調產(chǎn)物對網(wǎng)絡(luò )性能的影響最大。

互調指標的嚴格測試一般在專(zhuān)業(yè)的微波暗室進(jìn)行，但實(shí)際工作中在定位網(wǎng)內干擾時(shí)也會(huì )借助便攜式互調分析儀（多采用反射模式），圖 2給出了使用便攜式互調儀現場(chǎng)排查互調干擾的檢測點(diǎn)示意。

圖2. 使用便攜式互調儀現場(chǎng)排查互調干擾的檢測點(diǎn)示意

根據實(shí)際操作的難易程度，通常按照“1-2-3-4-5”的順序開(kāi)展斷站現場(chǎng)測試。也有經(jīng)驗表明饋線(xiàn)的問(wèn)題（如接頭制作粗糙或松動(dòng)、饋線(xiàn)過(guò)度彎折等）往往是造成整個(gè)天饋系統的常見(jiàn)原因，因此“1-2-3-4-5”的順序也便于首先排除饋線(xiàn)問(wèn)題?，F場(chǎng)排查時(shí)，一般按執行比微波按時(shí)測試原為寬松的標準，比如要求測試點(diǎn)1的三階互調產(chǎn)物小于-80dBm?，F場(chǎng)測試時(shí)為保證測試精度，需要注意下列事項：

保證可靠的連接（包括足夠的接觸壓力，接頭處清潔等）。

測量互調盡量排除外部干擾的影響 (先掃描外部干擾）。

互調儀輸出信號功率不能超過(guò)器件的額定功率。

斷開(kāi)有源器件。

注意天線(xiàn)的方向以及其覆蓋前方不能有大型金屬物體。

個(gè)別系統設備廠(chǎng)家還開(kāi)發(fā)出互調干擾自動(dòng)檢測功能，可以粗略判斷干擾惡化是否為網(wǎng)內互調干擾所致。