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實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2018-12-24 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】隨著以4G和5G為代表的蜂窩無線通信技術(shù)的在全球的普及和推進(jìn),以及各種專業(yè)領(lǐng)域的通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展,彌漫在空間中的各種制式各種頻段的無線信號越來越多,例如衛(wèi)星通信系統(tǒng),微波中繼通信,公共安全對講通訊系統(tǒng),鐵路控制和通訊系統(tǒng),廣播電視,智能電網(wǎng),無線局域網(wǎng),以及軍用的雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
 
各種各樣的無線通信,在同一個空間同時部署,雖然可以通過頻段劃分,時間劃分,甚至編碼劃分的方式相互阻隔,但還是會由于器件損壞,設(shè)計的瑕疵等原因造成相互干擾。
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
實際干擾的例子1
 
不同的通信應(yīng)用之間干擾
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
上圖所示的是用于美國的695 ~ 806 MHz的頻率分配情況,可以看到頻段的劃分非常擁擠。在110MHz的頻率范圍內(nèi),劃分了18個頻段,用于多個通信應(yīng)用。
 
“ATT UL”,“ATT  DL ”,“VZW UP”,”VZW DL“ 分別指美國電信運營商AT&T的LTE上行和下行信道,以及Verizon的上行和下行信道??梢钥吹紸TT DL 和VZW DL的使用頻段非常接近,很容易造成相互干擾。PSB(公共安全寬帶)和PSNB(窄帶)的頻段也是相鄰使用,容易干擾。同時美國有線電視的頻道52到69也工作在這個頻率范圍,雖然是有線電視線路,在出現(xiàn)線路損壞的情況下,輻射出來的信號也會干擾到對應(yīng)頻段的LTE信道。
 
實際案例
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
上圖中可以看到損壞的有線電視放大器輻射出來的信號達(dá)到了-75 dBm, 就很容易對周圍的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)造成干擾。
 
實際干擾的例子2
 
同一通信系統(tǒng)內(nèi)部干擾
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
在同樣一衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,紫色的F1信號,對于極化方向一致的非目標(biāo)地面站會構(gòu)成同頻干擾。黑色的F2信號會對目標(biāo)地面站,構(gòu)成鄰道干擾。綠色的F1會構(gòu)成交叉極化干擾。
 
干擾類型分析
 
干擾類型---同頻干擾
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
>>> 同頻干擾
 
● 摸擬信號:信號在同一頻點
● 數(shù)字信號:在同一頻點,時隙相對同步
 
>>> 對系統(tǒng)的影響:信噪比惡化
 
>>> 解決方案:
 
● 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部方案:重新調(diào)整頻率復(fù)用,基站頻率重新配置,天線傾斜角調(diào)整。
● 外部干擾:關(guān)閉發(fā)射機(jī),或降低發(fā)射功率以便干擾源定位
 
干擾類型---鄰道干擾
   
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
>>> 鄰道干擾
 
● 摸擬信號:射頻信道太靠近,濾波器無法鄰道信號的雜散能量
● 數(shù)字信號:鄰頻, 時域相對同步
 
>>> 對系統(tǒng)的影響:信噪比下降
 
>>> 解決方案:
 
● 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部方案:重新調(diào)整頻率復(fù)用,基站頻率重新配置,天線傾斜角調(diào)整。
● 外部干擾:使用頻譜分析儀對干擾源定位,加濾波器,以及頻率協(xié)調(diào)
 
基于FieldFox的高達(dá)50GHz的實時頻譜分析儀(RTSA)
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
應(yīng)用實時頻譜分析儀來應(yīng)對新的干擾測試的挑戰(zhàn),可以用于辨別一些傳統(tǒng)頻譜儀難以測試的信號:
 
● 間歇射頻信號
● 低功率間歇信號
● 多個信號隱蔽在同頻寬帶大信號內(nèi)
● 脈沖信號
● 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
 
實時頻譜分析應(yīng)用
 
對4G LTE下行信道干擾:藏在寬帶信號里的窄帶信號
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
對于一個隱藏在LTE寬帶信號的干擾信號,左圖是用傳統(tǒng)頻譜分析儀的測試結(jié)果,而右圖是用RTSA的測試結(jié)果。對比就可以發(fā)現(xiàn)窄帶信號處于寬帶信號的頻段內(nèi),傳統(tǒng)頻譜儀很難把它分辨出來,而RTSA的信號密度顯示可以很容易地觀察到它。
 
識別同一頻段內(nèi)的不同信號
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
雷達(dá)信號特性分析
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
實時頻譜分析的突出優(yōu)點
 
● 提供100% POI 對信號進(jìn)行撲捉
● 唯一可對瞬態(tài)和動態(tài)信號進(jìn)行實時分析
● IQ傳輸流
● 對射頻脈沖信號分析的理想工具
 
實時頻譜分析的數(shù)據(jù)處理過程
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
通過交疊FFT的方法來極大增加信號截獲的概率。
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
 
Keysight FieldFox手持射頻微波多用途分析儀
 
實時頻譜儀在射頻微波干擾分析中的應(yīng)用
本文轉(zhuǎn)載自是德科技KEYSIGHT
 
 
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