更多頻譜,更多干擾
當無線革命在大約30年前開始時,只有少數幾個頻段,大多限制在900 MHz以下,通常每個國家有1或2個頻段。如今,在指數級增長的推動下,僅在 FR76 中就有 5 個 LTE 和 1G 頻段。這將頻率推高以找到可用的頻譜。最近在美國完成的C波段拍賣(3700-3980MHz)突出了這一點。現在,隨著行業從購買頻譜轉向建設網絡,他們會發現從射頻角度來看,C波段與以前的部署有很大不同。特別是,C波段中的某些無線電架構在與傳統無線電共址時,可能會因干擾而導致站點管理噩夢。
我們都見過越來越擁擠的宏觀塔,并驚嘆于塔必須支撐的重量和風荷載。C波段的初始部署很可能會重用這些站點,這意味著C波段無線電將與LTE和GSM設備位于同一位置。考慮到在塔的頂部,一個無線電可能以100W或更高的功率傳輸,而另一個無線電僅一米(或更短)的距離接收不到100 nW或低約10億倍的信號。以前的情況就是這樣,但混音的新轉折是,由于C波段的頻率較高,混疊或信號干擾的可能性增加。
混疊、阻塞和奈奎斯特區
還記得信號處理課上的奈奎斯特區嗎?為了總結采樣標準,奈奎斯特區將光譜細分為區域,以Fs/2的間隔均勻間隔。每個奈奎斯特區都包含所需信號頻譜的副本或其稱為別名的鏡像。低于和高于采樣速率的信號在模數轉換器(ADC)輸出端以等量相互折疊,作為混疊。
無線電使用濾波器抑制來自其他無線電的干擾。無線電單元中核心RF架構的選擇使得這個問題要么有點難以解決,要么很難解決。在這種情況下,硬意味著昂貴。如果無線電架構使用特定的采樣率,則對混疊的靈敏度會增加,從而導致濾波器更重、更昂貴。遺憾的是,靈敏度問題可能要到設計周期的后半段,即核心架構決策后才能確定。
零中頻無線電通過僅轉換目標頻段來減少共置問題,而直接RF架構轉換所有帶寬并使用濾波器捕獲目標頻段。常見的直接RF模擬到數字采樣速率介于3GHz和4GHz之間。對于C波段,這意味著在所需頻帶附近有一個奈奎斯特邊界,這意味著低于和高于采樣速率的信號在ADC輸出端相互疊加。所有可能在所需信號之上混疊的頻率都需要經過足夠的濾波,以不影響接收器的靈敏度。這些頻率下的信號越強,濾波器就越大、越昂貴、越重。最糟糕也是最昂貴的情況是干擾信號源是位于同一位置的發射器。事實證明,當使用基于這些ADC的器件時,C波段頻率和一些最常用的FDD頻段會相互干擾。
底線
您需要知道您的無線電架構如何在設計周期開始時解決共址問題。值得了解的是選擇的無線電架構及其包含的采樣率。回顧一下:
濾波器可能占C波段無線電重量的30%至40%。與ADI公司的ZiF無線電配對的濾波器相比,混疊問題可能會增加50%的權重。
已安裝的無線電可能會面臨風險,因為混疊問題是相互的。也就是說,一旦在同一塔上部署了C波段無線電,部署在2GHz左右的無線電可能會停止工作。
而且,過去的表現并不能保證未來的結果。新的頻譜不斷被分配。具有這種混疊靈敏度的無線電今天工作,將來可能不起作用。
審核編輯:郭婷
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