雜散干擾主要是由于接收機的靈敏度不高造成的。 發射機輸出信號通常為大功率信號,在產生大功率信號的過程中會在發射信號的頻帶之外產生較高的雜散。 如果雜散落入某個系統接收頻段內的幅度較高,則會導致接收系統的輸入信噪比降低,通信質量惡化。 雜散干擾是由發射機產生的,包括功放產生和放大的熱噪聲、系統的互調產物,以及接收頻率范圍內收到的其他干擾。
雜散干擾是一個系統頻段外的雜散輻射落入到另外一個系統的接收頻段內造成的干擾,雜散干擾直接影響了系統的接收靈敏度,要想減弱雜散干擾的影響,要么在發射機上過濾干擾,要么遠離干擾。
若雜散落入某個系統接收頻段內的幅度較高,被干擾系統接收機系統是無法濾除該雜散信號的,因此必須在發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間最大的隔離度要求作為工程需要。
雜散干擾是由發射機產生的,包括功放產生和放大的熱噪聲、系統的互調產物,以及接收頻率范圍內收到的其他干擾。
互調干擾是兩個或多個信號作用在通信設備的非線性器件上,產生同有用信號頻率相近的頻率,從而對通信系統構成干擾的現象。 在移動通信系統中產生的互調干擾主要有發射機互調、接收機互調及外部效應引起的互調。
互調干擾,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,其中三階互調最嚴重。
三階互調干擾
三階互調是指當兩個信號在一個線性系統中,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生差拍(混頻)后所產生的寄生信號。 比如F1的二次諧波是2F1,他與F2產生了寄生信號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被稱為三階互調信號,它是在調制過程中產生的。 又因為是這兩個信號的相互調制而產生差拍信號,所以這個新產生的信號稱為三階互調失真信號。 產生這個信號的過程稱為三階互調失真。 由于F2,F1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,F2。 這就是三階互調干擾。 既然會出現三階,當然也有更
高階的互調,這些信號不也干擾原來的基帶信號么? 其實因為產生的互調階數越高信號強度就越弱,所以三階互調是主要的干擾,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生三次互調產物。 這些互調產物會降低許多通信系統的性能。 所表明的是確切含義是,一個線性系統所包含的非線性系數的大小。 這個指標對于大動態放大器是一個非常重要的技術指標。 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失真,需使用不同性能的頻譜分析儀,對三階互調失真要求越高,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,移動通信系統通常采用多頻道共用的組網方式,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岸N個等間隔配置工作頻道時,整個系統的互調干擾大致可分為:由移動臺接收機形成的互調干擾; 由基地臺接收機形成的互調干擾; 由基地臺發射機互耦形成的互調干擾; 由移動臺發射機互耦形成的互調干擾; 由移動臺、基地臺發射機互耦、在移動臺發射機形成的互調產物對移動臺接收的干擾; 由基地臺、移動臺發射機互耦、在基地臺發射機形成的互調產物對基地臺接收的干擾。 下面就上述六類互調干擾做簡要的定量分析。
(A)由移動臺接收機形成的互調干擾
當基地臺幾個頻道同時發信時,由移動臺收信部分前端電路的非線性所產生的互調干擾屬于同頻干擾。
(B)由基地臺接收機形成的互調干擾
當兩個或兩個以上移動臺在臨近基地臺的區域內同時發信時,同樣會使基地臺接收機形成互調干擾。 這類干擾的EI和EC無關,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在服務區邊緣(ECMIN≈ES,ES為接收機的靈敏度指標),
(C)由基地臺發射機互耦形成的互調干擾
此類干擾對于本系統移動臺屬于同頻干擾。 如果系統的所有頻道都在工作,只要互調產物比信號低15dB以上,干擾產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,fBT1、fBT2、fBT3工作,fBT4不工作,三階互調Ⅱ型產物: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)由移動臺發射機互耦形成的互調干擾
設基地臺附近有兩個移動臺、在系統服務區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射機互耦形成的互調產物有可能影響基地臺對來自服務區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、基地臺發射機互耦,在移動臺發射機形成的互調產物對移動臺接收的干擾
(E)由基地臺、移動臺發射機互耦、在基地臺發射機形成的互調產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是根據放大微弱信號所需要的整機增益來設定的,強干擾信號電平在超出放大器的輸入動態范圍后,可能將放大器推入到非線性區,導致放大器對有用的微弱信號的放大倍數降低,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, 影響系統的正常工作。 在多系統設計時,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指標要求的阻塞電平,系統就可以正常工作。
在實際操作現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,上下行均采用相同頻段,需要準備可以不關閉周邊基站可以同步系統并區分,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,則需要測試前關閉該區域所有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。
4)若干擾源落入工作頻帶,且為非聯系的干擾,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,符合互調是 2個信號互相作用,會在其他的頻點產生的新的信號,比如3階就在2F1-F2和2F2-F1,5階就在3F1-2F2和3F2-2F1等等,屬于互調干擾,往往與干擾擾源無源器件有關。
5)若檢測結果在工作頻帶內沒有受到干擾,但工作頻帶鄰頻有很強信號,且受干擾系統的反向頻譜呈受干擾特點,且通信的質量受影響,效果降低。 符合接收靈敏度損失。 稱之為阻塞干擾。 本質原因為受干擾系統亢阻塞能力不強,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】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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