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移动通信射频工程基础知识百题答疑:电磁干扰篇(京信通信)

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电 磁 干 扰 篇

△45、电磁兼容(EMC)与电磁干扰(EMI)

所谓电磁兼容性,是指电子设备或系统工作在指定的环境中,不致由于无意的电磁辐射而遭受或引起不能容忍的性能下降或发生故障的抑制能力。

电磁兼容的反面即电磁干扰,欲解决电磁兼容性问题,必须从分析系统和系统间电磁干扰着手。

从无线信号的干扰产生的机理来看,应该将干扰分为: ———— 热噪声的增加

?同频干扰?———— 离散型干扰?邻道干扰

?互调及谐波?———— 杂散干扰及接收机阻塞

当前移动通信系统正处于2G向3G平滑过渡的年代,2G系统的G网、C网、PHS网和3G系统的WCDMA、Cdma20001x以及TD—SCDMA之间将长期共存。因此,分析它们之间的电磁干扰将是移动通信建设和运营部门迫在眉睫的重大课题。

☆46、同频干扰和同频干扰保护比

顾名思义,当接收机接收到的无用信号的频率与有用信号相同时,即称为同频干扰。在蜂窝移动通信网中,相同的频率在隔开一段距离以后被重复使用,这一原理是蜂窝系统的精髓所在,也是解决系统容量和提高频谱利用率的根本途径。但由此带来的问题是系统内的同频干扰。为了使系统能正常工作,由于频率复用引起的同频干扰必须是足够小以至于可以被忽略或者至少不影响正常的通信。

在G网中,通常将整个频段分成若干频率组k,对应分配到各小区;频率分组愈多,整个系统内同频小区的间隔就愈大,同频干扰就愈小,但每区频道数将减少,使话务量也随之降低。合理的方式是在满足同频干扰保护比的前提下将k值降至最低,在全向天线状态下,N与同频复用距离D的关系是:

.;.

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D=3k r式中:D为同频小区中心间距 r为小区半径 k即频率复用系数

下表为k=3~12时,对应的D值

rk D r3 3 4 3.46 7 4.6 9 5.2 12 6 同频复用保护距离主要取决于同频干扰保护比(C/I)值,它与要求的信号质量、传播环境、要求的信号通信概率等因素有关。如果假定区内电波传播衰减与距离呈4次方幂关系,则可推断得:

4C = 1D = 1?3k?2 = 3k2或k = I6r62??2C 3IG网中,通常取C=12dB或9dB

I 对应的k = 3.27或2.31

因此,当不带跳频时(C=12dB),k=3已趋极限。在C网和即将投入商

I用的3G系统中,由于采用了直接扩频码分多址技术,其基础是使用一组正交(或准正交)的伪随机码噪声(PN)序列通过相关处理实现选址的功能。它所采用的扩频技术把原始信号的带宽变换成带宽宽得多(几百或几十倍)的类噪声信号。因此在接收端仅有用信号为窄带谱,而其余同频的无用信号均为宽带谱,也就是说各类信号呈现的特征是一个类噪声的信号和诸多宽带白噪声。因此,码分系统的相邻小区的载频可以是相同的,即D=2,k=1.33,而对码分系统的同频干扰

r的分析将归结白噪声的提高。

☆47、邻道干扰和邻道选择性

相邻频道干扰简称邻道干扰,它主要取决于接收机中频滤波器的选择性和发信机在相邻频道通带内的边带噪声。

在3G系统内,由于有多个运营商共同运营,如果在一个小区内有几个运

.;.

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营商且它们的工作频道恰巧相邻的话,则当基站站址选择不当时,会引起较严重的邻道干扰。

邻道干扰比(ACIR)取决于相邻信道选择性(ACS)以及发信机邻道辐射功率比(ACLR)

邻道干扰比(ACIR)也是两个相邻载波之间的耦合度。在数值上可表示为:

?ACLR??ACS?ACIR(dB)= 10lg?1010?1010?

??在WCDMA上行系统中,性能要求见下表 相邻状况 第一相邻付载波 第一相邻付载波 信道间隔 5MHz 10MHz 允许的最大相邻信道泄漏功率比 移动台(ACS) 基站(ACLR) 33dB 43 dB 45 dB 50 dB 邻道干扰比ACIR -32.7 dB -42.2 dB 这个数值可以用来计算小区内基站接收机噪声电平的增加。详细分析将在下面(60~68)结合具体的系统间干扰分析中阐明:

☆48、发信机的(三阶)互调干扰辐射

两个或多个信号经过非线性传输电路后,将产生等间隔的互调产物,其中尤以奇阶特别是三阶互调最为严重,因此,三阶互调就成为讨论互调辐射的主要代表。

发信机末级功放是三阶互调产物产生的主要来源,当两个系统的发信天线靠得很近时,也可能通过天线来耦合而引起三阶互调辐射。

三阶互调干扰的危害首先取决于其产物与有用信号频率之关系,其次取决于干扰信号的幅度以及非线性器件本身的线性度。

如图:三阶产物的频率 应为2f2-f1和2f1-f2

三阶产物与主信号等间隔分布

?f ?f ?f 2f1-f2 f1 f2 2f2-f1 f 移动通信发信设备末级功率放大器的三阶互调非线性指标通常用IMP3或II P3表示,下图为发信机功率放大及三阶互调计算原理图。

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移动通信射频工程基础知识百题答疑:电磁干扰篇(京信通信)

..电磁干扰篇△45、电磁兼容(EMC)与电磁干扰(EMI)所谓电磁兼容性,是指电子设备或系统工作在指定的环境中,不致由于无意的电磁辐射而遭受或引起不能容忍的性能下降或发生故障的抑制能力。电磁兼容的反面即电磁干扰,欲解决电磁兼容性问题,必须从分析系统和系统间电磁干扰着手。从无线信号的干扰产生的机理来看,应
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