實時頻譜儀在射頻微波幹擾分析中的應用
發布時間:2018-12-24 責任編輯:wenwei
【導讀】隨著以4G和5G為(wei)代(dai)表(biao)的(de)蜂(feng)窩(wo)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)在(zai)全(quan)球(qiu)的(de)普(pu)及(ji)和(he)推(tui)進(jin),以(yi)及(ji)各(ge)種(zhong)專(zhuan)業(ye)領(ling)域(yu)的(de)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan),彌(mi)漫(man)在(zai)空(kong)間(jian)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)製(zhi)式(shi)各(ge)種(zhong)頻(pin)段(duan)的(de)無(wu)線(xian)信(xin)號(hao)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo),例(li)如(ru)衛(wei)星(xing)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong),微(wei)波(bo)中(zhong)繼(ji)通(tong)信(xin),公(gong)共(gong)安(an)全(quan)對(dui)講(jiang)通(tong)訊(xun)係(xi)統(tong),鐵(tie)路(lu)控(kong)製(zhi)和(he)通(tong)訊(xun)係(xi)統(tong),廣(guang)播(bo)電(dian)視(shi),智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang),無(wu)線(xian)局(ju)域(yu)網(wang),以(yi)及(ji)軍(jun)用(yong)的(de)雷(lei)達(da)和(he)電(dian)子(zi)戰(zhan)係(xi)統(tong)。
各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin),在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)空(kong)間(jian)同(tong)時(shi)部(bu)署(shu),雖(sui)然(ran)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)頻(pin)段(duan)劃(hua)分(fen),時(shi)間(jian)劃(hua)分(fen),甚(shen)至(zhi)編(bian)碼(ma)劃(hua)分(fen)的(de)方(fang)式(shi)相(xiang)互(hu)阻(zu)隔(ge),但(dan)還(hai)是(shi)會(hui)由(you)於(yu)器(qi)件(jian)損(sun)壞(huai),設(she)計(ji)的(de)瑕(xia)疵(ci)等(deng)原(yuan)因(yin)造(zao)成(cheng)相(xiang)互(hu)幹(gan)擾(rao)。

實際幹擾的例子1
不同的通信應用之間幹擾

上圖所示的是用於美國的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的頻率範圍內,劃分了18個頻段,用於多個通信應用。
“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。可以看到ATT DL 和VZW DL的使用頻段非常接近,很容易造成相互幹擾。PSB(公共安全寬帶)和PSNB(窄帶)的頻段也是相鄰使用,容易幹擾。同時美國有線電視的頻道52到69也工作在這個頻率範圍,雖然是有線電視線路,在出現線路損壞的情況下,輻射出來的信號也會幹擾到對應頻段的LTE信道。
實際案例

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到了-75 dBm, 就很容易對周圍的蜂窩通信網絡造成幹擾。
實際幹擾的例子2
同一通信係統內部幹擾

在同樣一衛星通信係統中,紫色的F1信號,對於極化方向一致的非目標地麵站會構成同頻幹擾。黑色的F2信號會對目標地麵站,構成鄰道幹擾。綠色的F1會構成交叉極化幹擾。
幹擾類型分析
幹擾類型---同頻幹擾

>>> 同頻幹擾
● 摸擬信號:信號在同一頻點
● 數字信號:在同一頻點,時隙相對同步
>>> 對係統的影響:信噪比惡化
>>> 解決方案:
● 網絡內部方案:重新調整頻率複用,基站頻率重新配置,天線傾斜角調整。
● 外部幹擾:關閉發射機,或降低發射功率以便幹擾源定位
幹擾類型---鄰道幹擾

>>> 鄰道幹擾
● 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
● 數字信號:鄰頻, 時域相對同步
>>> 對係統的影響:信噪比下降
>>> 解決方案:
● 網絡內部方案:重新調整頻率複用,基站頻率重新配置,天線傾斜角調整。
● 外部幹擾:使用頻譜分析儀對幹擾源定位,加濾波器,以及頻率協調
基於FieldFox的高達50GHz的實時頻譜分析儀(RTSA)

應用實時頻譜分析儀來應對新的幹擾測試的挑戰,可以用於辨別一些傳統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
● 脈衝信號
● 無線網絡優化
實時頻譜分析應用
對4G LTE下行信道幹擾:藏在寬帶信號裏的窄帶信號

對於一個隱藏在LTE寬帶信號的幹擾信號,左圖是用傳統頻譜分析儀的測試結果,而右圖是用RTSA的測試結果。對比就可以發現窄帶信號處於寬帶信號的頻段內,傳統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。
識別同一頻段內的不同信號

雷達信號特性分析


實時頻譜分析的突出優點
● 提供100% POI 對信號進行撲捉
● 唯一可對瞬態和動態信號進行實時分析
● IQ傳輸流
● 對射頻脈衝信號分析的理想工具
實時頻譜分析的數據處理過程

通過交疊FFT的方法來極大增加信號截獲的概率。

Keysight FieldFox手持射頻微波多用途分析儀

本文轉載自是德科技KEYSIGHT
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