詳解無線干擾的測(cè)量技術(shù)

　　干擾分類

　　無線通信系統(tǒng)存在多種不同的干擾類型。干擾通常分為以下幾類：

　　●帶內(nèi)干擾--是指來自各種通信系統(tǒng)或無意輻射體發(fā)射的但落入指定系統(tǒng)工作帶寬內(nèi)的無效信號(hào)。

　　●同信道干擾--常見的無線電干擾，是由同一個(gè)無線系統(tǒng)的其它無線電工作造成的。

　　●帶外干擾--來自于在指定頻段內(nèi)工作的無線系統(tǒng)，但由于不恰當(dāng)?shù)倪^濾、非線性和/或泄露，干擾也會(huì)將能量發(fā)射到其它無線系統(tǒng)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)生無效能量的結(jié)果，通常位于同一個(gè)系統(tǒng)中。

　　●上行（反向）鏈路干擾--可影響基站接收機(jī)以及從移動(dòng)設(shè)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(shè)備之間的下行鏈路通信。

　　無線系統(tǒng)的干擾分類對(duì)工程師的響應(yīng)有著決定性影響。例如，當(dāng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單或過濾不足的發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的諧波進(jìn)入較高頻段時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)帶外干擾。正確過濾掉發(fā)射機(jī)的諧波，這樣可確保無線系統(tǒng)不會(huì)影響在更高頻段中工作的其它系統(tǒng)。

　　干擾測(cè)量技術(shù)

　　當(dāng)無線系統(tǒng)沒有按預(yù)期運(yùn)行且疑似有無線電干擾時(shí)，應(yīng)使用現(xiàn)代高性能頻譜分析儀確認(rèn)在工作頻率信道中的多余信號(hào)。這類工具非常適合測(cè)量干擾信號(hào)功率隨時(shí)間、頻率和位置的變化。由于干擾測(cè)試通常要求收集無線系統(tǒng)環(huán)境的測(cè)量結(jié)果與數(shù)據(jù)，我們推薦用戶使用重量輕、采用電池供電、性能可與傳統(tǒng)臺(tái)式儀器媲美的儀器。

　　識(shí)別多余信號(hào)的過程可能會(huì)揭示這個(gè)信號(hào)的詳情：信號(hào)的傳輸時(shí)間、出現(xiàn)次數(shù)、載波頻率和帶寬，甚至是干擾發(fā)射機(jī)的物理位置。如果系統(tǒng)在全雙工模式下運(yùn)行，可能有必要檢查干擾信號(hào)的上行鏈路和下行鏈路頻率信道。

　　干擾測(cè)量--尤其是空中測(cè)量--通常使用具備極低本底噪聲或DANL的頻譜分析儀。DANL與設(shè)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(shù)的1/10可使本底噪聲降低10 dB.分析儀的測(cè)量掃描時(shí)間是 RBW 的反函數(shù)。因此，為了獲得更低的RBW設(shè)置值，則需要更長(zhǎng)的掃描時(shí)間。由于快速測(cè)量和顯示低電平信號(hào)的能力與分析儀檢波器的信噪比（SNR）有直接關(guān)系，通過降低分析儀的輸入衰減量即可改善信號(hào)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(nèi)置或外部前置放大器也能改善檢波器中的已測(cè)信號(hào)電平。

　　當(dāng)降低輸入衰減和測(cè)量大幅度信號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)分析儀給予特別關(guān)注。大幅度信號(hào)會(huì)使分析儀前端過度激勵(lì)，從而導(dǎo)致內(nèi)部生成失真或儀器損壞。分析儀顯示了內(nèi)部生成失真（可能來自感興趣的信號(hào)）。在這些條件下，衰減器設(shè)置應(yīng)當(dāng)針對(duì)最高動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行優(yōu)化。

　　當(dāng)測(cè)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，為這類信號(hào)的檢測(cè)和識(shí)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。該模式在僅需要間歇信號(hào)的最大幅度時(shí)十分有用。如果需要觀察信號(hào)隨時(shí)間的變化，頻譜圖或串接顯示模式可以對(duì)間歇信號(hào)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更深入的分析。

　　頻譜圖是一種用于檢測(cè)同一個(gè)顯示屏上的頻率、時(shí)間和幅度的獨(dú)特方法。它顯示了頻譜隨時(shí)間的變化過程，此時(shí)色標(biāo)映射到信號(hào)幅度。串接顯示通過三維彩色編碼顯示幅度電平隨頻率和時(shí)間的變化記錄。

　　零掃寬模式和掃描采集可能用于間歇干擾的測(cè)量。在零掃寬模式下，頻譜分析儀的中心頻率調(diào)諧到固定頻率，并在時(shí)域中進(jìn)行掃描。RBW濾波器經(jīng)過調(diào)整后擁有充足的帶寬，可用于捕獲盡可能多的信號(hào)帶寬，同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致測(cè)量本底噪聲提升到難以接受的水平。掃描采集通過一次捕獲全部的時(shí)域數(shù)據(jù)，即可捕獲低占空比的脈沖或間歇信號(hào)。通過設(shè)置恰當(dāng)?shù)?RBW、衰減和接通前置放大器，可以捕獲難以檢測(cè)的干擾信號(hào)。

　　了解設(shè)備要求

　　進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)干擾測(cè)試時(shí)，必須考慮頻譜分析儀的幾個(gè)主要特性，包括便攜性和耐用性。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試還對(duì)頻偏分析儀提出了其它要求：電池壽命持久、電池更換快速簡(jiǎn)便、暫停狀態(tài)快速開機(jī)、內(nèi)置GPS、隔直器和直流電壓源。直流電壓源與外部偏置T型接頭搭配使用，非常適合對(duì)衛(wèi)星應(yīng)用中的低噪聲下變頻器（LNB）供電。

　　除了高性能頻譜分析儀之外，使用優(yōu)質(zhì)測(cè)試電纜在分析儀與系統(tǒng)測(cè)試端口或測(cè)試天線之間建立連接。電纜的適當(dāng)維護(hù)--保護(hù)和清潔分析儀和電纜上的連接器--對(duì)于執(zhí)行精確、可重復(fù)測(cè)量至關(guān)重要。

　　測(cè)試天線是干擾測(cè)試元器件的另一個(gè)重要部分。它應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成覆蓋感興趣的頻率范圍，同時(shí)具備輕巧便攜的特點(diǎn)。理想狀況下，它的特征應(yīng)當(dāng)與處于調(diào)查中的無線系統(tǒng)所用的測(cè)試天線類似。如果系統(tǒng)天線是具有垂直極化的低增益全向天線，那么頻譜分析儀附帶的天線也應(yīng)一樣。當(dāng)檢測(cè)寬頻率范圍內(nèi)的頻譜時(shí)，可使用窄帶系統(tǒng)天線替代寬帶鞭天線。當(dāng)測(cè)量極其微弱的信號(hào)或?qū)ξ词跈?quán)發(fā)射機(jī)測(cè)向時(shí)，應(yīng)當(dāng)將高增益定向天線連接至分析儀。

　　總結(jié)

　　隨著用戶對(duì)頻譜的需求不斷增長(zhǎng)，無線干擾成為一個(gè)日益嚴(yán)峻的問題。最好的情況是，干擾僅會(huì)影響一小部分用戶，而最壞的情況是，它會(huì)中斷整個(gè)無線系統(tǒng)的通信。這促使工程師對(duì)無線電干擾進(jìn)行有效的測(cè)試?，F(xiàn)代高性能頻譜分析儀在此起到了關(guān)鍵作用。選擇一款符合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試核心要求的頻譜分析儀，并與多種測(cè)量技術(shù)配合使用，從而確保無線系統(tǒng)免受干擾的不利影響。