解析無(wú)線(xiàn)干擾測試的測量技術(shù)和要求
在無(wú)線(xiàn)系統中,無(wú)線(xiàn)信道的干擾會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)很多問(wèn)題,它會(huì )降低指定信號的接收率。干擾可能來(lái)自有意、無(wú)意或偶然輻射體,并在已獲授權或未獲授權頻譜中出現。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電頻譜資源的日漸匱乏,制造商始終堅持提高頻譜利用率以便獲得最高的容量和性能(例如,共享或重復使用)。由此,無(wú)線(xiàn)通信系統必須在有限的無(wú)線(xiàn)電干擾下工作。然而,隨著(zhù)頻譜需求的增加,無(wú)線(xiàn)系統干擾也會(huì )增加。因此,為使所有無(wú)線(xiàn)系統正常工作,干擾的識別和降低顯得格外重要。在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中執行干擾測試絕非易事,它要求采用新的測量技術(shù)并對現有的測量?jì)x器提出更高要求。高效執行干擾測試需要使用先進(jìn)的測量工具——例如高性能頻譜分析儀——對不同無(wú)線(xiàn)系統之間的干擾進(jìn)行測量、監測和管理。
干擾分類(lèi)
無(wú)線(xiàn)通信系統存在多種不同的干擾類(lèi)型。干擾通常分為以下幾類(lèi):
●帶內干擾——是指來(lái)自各種通信系統或無(wú)意輻射體發(fā)射的但落入指定系統工作帶寬內的無(wú)效信號。
●同信道干擾——常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)電干擾,是由同一個(gè)無(wú)線(xiàn)系統的其它無(wú)線(xiàn)電工作造成的。
●帶外干擾——來(lái)自于在指定頻段內工作的無(wú)線(xiàn)系統,但由于不恰當的過(guò)濾、非線(xiàn)性和/或泄露,干擾也會(huì )將能量發(fā)射到其它無(wú)線(xiàn)系統的頻段中。
●相鄰信道干擾——是指定頻率信道中的發(fā)射在其它相鄰信道中產(chǎn)生無(wú)效能量的結果,通常位于同一個(gè)系統中。
●上行(反向)鏈路干擾——可影響基站接收機以及從移動(dòng)設備至基站的相關(guān)通信。
●下行鏈路干擾——通??蓳p壞基站和移動(dòng)設備之間的下行鏈路通信。
無(wú)線(xiàn)系統的干擾分類(lèi)對工程師的響應有著(zhù)決定性影響。例如,當設計簡(jiǎn)單或過(guò)濾不足的發(fā)射機產(chǎn)生的諧波進(jìn)入較高頻段時(shí),就會(huì )出現帶外干擾。正確過(guò)濾掉發(fā)射機的諧波,這樣可確保無(wú)線(xiàn)系統不會(huì )影響在更高頻段中工作的其它系統。
干擾測量技術(shù)
當無(wú)線(xiàn)系統沒(méi)有按預期運行且疑似有無(wú)線(xiàn)電干擾時(shí),應使用現代高性能頻譜分析儀確認在工作頻率信道中的多余信號。這類(lèi)工具非常適合測量干擾信號功率隨時(shí)間、頻率和位置的變化。由于干擾測試通常要求收集無(wú)線(xiàn)系統環(huán)境的測量結果與數據,我們推薦用戶(hù)使用重量輕、采用電池供電、性能可與傳統臺式儀器媲美的儀器。
識別多余信號的過(guò)程可能會(huì )揭示這個(gè)信號的詳情:信號的傳輸時(shí)間、出現次數、載波頻率和帶寬,甚至是干擾發(fā)射機的物理位置。如果系統在全雙工模式下運行,可能有必要檢查干擾信號的上行鏈路和下行鏈路頻率信道。
干擾測量——尤其是空中測量——通常使用具備極低本底噪聲或DANL的頻譜分析儀。DANL與設置值偏低的分辨率帶寬(RBW)有直接關(guān)系,可以降低噪聲。RBW縮小到原數的1/10可使本底噪聲降低10 dB。分析儀的測量掃描時(shí)間是 RBW 的反函數。因此,為了獲得更低的RBW設置值,則需要更長(cháng)的掃描時(shí)間。由于快速測量和顯示低電平信號的能力與分析儀檢波器的信噪比(SNR)有直接關(guān)系,通過(guò)降低分析儀的輸入衰減量即可改善信號電平。低至0 dB的輸入衰減有可能會(huì )增加RBW,從而縮短掃描時(shí)間。使用內置或外部前置放大器也能改善檢波器中的已測信號電平。
當降低輸入衰減和測量大幅度信號時(shí),應當對分析儀給予特別關(guān)注。大幅度信號會(huì )使分析儀前端過(guò)度激勵,從而導致內部生成失真或儀器損壞。分析儀顯示了內部生成失真(可能來(lái)自感興趣的信號)。在這些條件下,衰減器設置應當針對最高動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行優(yōu)化。
當測量脈沖、間歇或跳頻干擾時(shí),頻譜分析儀顯示屏可采用多種配置方式,為這類(lèi)信號的檢測和識別提供幫助。在MaxHold模式下,頻譜分析儀顯示屏能夠保存和顯示多次掃描的最大軌跡值(圖2)。該模式在僅需要間歇信號的最大幅度時(shí)十分有用。如果需要觀(guān)察信號隨時(shí)間的變化,頻譜圖或串接顯示模式可以對間歇信號結構進(jìn)行更深入的分析。
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