浅析射频无源器件应用对无线通信的影响
有积极的作用。复杂环境下多制式共存室分系统对无源器件 的技术指标和性能参数的要求提升到了一个新的高度。
目前,无线网络中主要干扰类型分为系统内干扰和系统间干扰。具体体现主要是发射机杂散、接收机阻塞和互调干扰。
系统内的杂散干扰是指发射频段的杂散落入接收频段导致的系统自身的干扰。
系统间的杂散干扰就是一个系统的发射频段外的杂散落入到了另一个系统的接收频段内而造成的干扰,杂散干扰对系统最直接的一个影响就是降低了系统的接收灵敏度。
阻塞干扰是各系统信号和其工作频率的组合成分,落在各自系统自身或其它系统中接收机所接收的信道带宽之外,却仍然能进入该基站接收机,当此干扰导致接收机饱和时候,就会引起接收机无法正常接收正常工作频带内的信号,使接收机灵敏度性能恶化。
由于射频无源器件和功放电路等非线性的元器件的存在,两路或两路以上信号作用于非线性器件上会产生新的频率信号即互调产物,这种信号对正常通信的干扰就是互 调干扰。无线通信系统中 有源互调和无源互调两类,有源互调是由发射机发射两个及以上载波时产生的,无源互调是由于无源器件,射频连接链路中不良的机械结点、射频器件的材料具有磁 滞现象、射频通道中的表面或接触面受到污染和不同材料的连接处的具有非线性的特点等导致产生的互调产物,无源互调产物如落入上行接收频段,由于终端发射信 号强度较小,落入上行的互调产物会对基站接收灵敏度产生不利影响。
上述这些干扰是我们在工程实践中不愿遇到但是又很难避免的 问题,无源器件在室内分布系统中起到连接、多系统合路或分配的作用,在这个过程中选取适当规格与参数的无源器件或减轻、或避免干扰造成的影响,而不当地使 用无源器件或器件规格不符或性能不达标则会产生或加剧干扰。我国目前主要移动通信所占用频率划分参见表1。
若基站产生两载波信号,频率分别 为f1和f2,则三阶互调产物频率为F3,五阶互调产物为F5,即:
F3=2f1- f2和F3=2f2- f1
F5=3f1- 2f2和F5=3f1- 2f2
将 各制式发射频段频率最低和最高边缘频率代入上述公式,则可得出各发射频段产生互调产物频率。通过计算可知这些互调产物的频率有可能落在系统本身的上行频段 造成自身干扰,也有落入其它系统上行频段造成系统间干扰,另外信号的倍频和谐波也有可能造成干扰。系统内和系统之间干扰是普遍存在的,特别是在多制式共用 室内分布系统中这种干扰更为普遍,因此在无源器件的选择上特别是起到合路作用的器件应特别注意。
射频无源器件性能参数主要包括工作频段、插入损耗、输入输出驻波、端口隔离度、带内波动、带外抑制、互调产物和功率容量等。根据现网情况和测试情况,无源器件是影响现网的关键性因素。
关键性因素主要包括:
●端口隔离度
隔离度不好会造成各制式之间干扰,传导杂散和多载波互调产物对终端上行信号干扰。
●输入输出驻波
无源器件驻波比较大的情况下,反射信号变大,极端情况基站驻波告警,损坏射频元件和功放。
●带外抑制
带外抑制不好会加大系统间干扰,良好的带外抑制能力和良好的端口隔离度一样有助于减轻系统间串扰。
●互调产物
较大的互调产物会落入上行频段,会导致接收机性能恶化。
●功率容量
多载波、大功率输出、大峰均比信号条件下功率容量不足会导致容易出现底噪抬升,出现无法呼通或掉话等网络质量严重下降情况,会引起飞弧和打火情况,极端情况会击穿烧毁导致网络瘫痪造成不可逆的损失。
●器件加工工艺与材质
材质和加工工艺不过关直接导致器件各项参数性能下降,同时器件耐久性和环境适应性大大降低。
一般性因素主要包括:
●插入损耗
插入损耗过大会使信号在链路上损失较多的能量影响覆盖范围,同时增加直放站又会引入新的干扰,而一味提高基站发射功率又不环保,而且超出功放线最优线性工作区间时发射机信号质量会恶化,会影响室内分布设计预期的实现。
●带内波动
带内波动较大会导致带内信号平坦度不好,当带内有多载波时候会覆盖影响,会影响室内分布设计预期的实现。
●工作频段。
(1)合路功能射频无源器件对网络的影响
室内分布中主要使用3dB电桥和多频合路器进行合路。
3dB 电桥在室分系统中一般采用两种方式的连接,即同基站双极化两扇区不同载波合路方式或两基站同频段多载波的合路连接方式。由于目前3dB电桥隔离度指标要求 定在25dB,一般不超过30dB,致使两个合路端口的载波信
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