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使用N934xC/B手持式频谱分析仪验证和定位搅扰的过程

无线通信系统时常会共享或重复使用频谱。随之而来的结果就是,无线系统很容易受到干扰。造成干扰的原因有许多,在此我们将主要讨论由正常工

无线通讯体系时常会同享或重复运用频谱。随之而来的成果就是,无线体系很简单遭到搅扰。形成搅扰的原因有许多,在此咱们将首要评论由正常作业或产生毛病的无线体系所引发的搅扰。

无线通讯体系内呈现的搅扰一般来自以下来历: 信号之间的侵扰,运转中的体系组件 (例如产生毛病的发射机等),或本身对活络设备产生搅扰的通讯体系。

由于一切无线通讯体系均简单遭到搅扰的影响,因而对无线体系中或周围频谱进行快速而精确的丈量便成为康复体系完整性的必要环节。

本运用攻略旨在介绍运用手持便携式频谱分析仪对无线搅扰进行丈量和定位的进程及技巧。

1.陈述发现体系功用下降

管理机构和标准安排对每个频段内的无线操作和协议进行了界说。由有意或无意的信号,或侵入无线通讯体系特定作业频段的辐射体所引发的搅扰,都会导致无线体系无法正常作业。

可引发搅扰的无意辐射体包括电气设备和机械设备,如开关式电源、时钟信号和操控信号、点火装置以及家用电器 (包括微波炉、复印机、打印机、荧光灯和等离子照明设备以及电源线)。无意辐射体可制作宽频带噪声,或或许调制散布于周围环境中的无线信号。比如闪电和雨滴静电等环境条件可下降体系功用并损坏电子器件。可是,大多数无线搅扰其实是由其他包括毛病发射机和中继器的无线体系,或由成心企图搅扰通讯的体系引发的。

有意的搅扰源包括其他无线体系 (包括无线播送和电视、移动电话、卫星、雷达、移动无线设备和无绳电话) 所进行的无线传输

2.运用频谱分析仪承认无线搅扰的存在

一旦体系陈述其作业功用未到达预期,即可置疑其原因是有搅扰侵入体系接纳机,而下一步就是承认在作业频率信道内是否存在无线信号。这一般需求凭借N9344C、N9343C、N9342C 或N9340B手持式频谱分析仪(HSA) 来完结。

整个侦测进程,或许会触及对信号类型的承认,包括承认传输持续时刻、事情产生次数、载波频率和带宽,以及终究承认搅扰发射机的物理方位等。

要运用手持式频谱分析仪来丈量体系接纳机正在捕获的相同信号和搅扰,需将该频谱分析仪衔接至接纳途径,或与体系天线直接相连。图1A 为包括手持式频谱分析仪的无线体系与安放在天线和收发信机之间的定向耦合器的衔接块状图。

图1. 运用(a) 定向耦合器和(b) 运用与天线的直接衔接对无线搅扰进行丈量的频谱分析仪装备

包括蜂窝基站和雷达站在内的许多无线体系,都会在衔接纳发信机和体系天线的电缆上装置定向耦合器。如图1A 所示,某些定向耦合器设置有两个样本点,用以监测由发射机宣布的,或由接纳机接纳的信号。当频谱分析仪与耦合器衔接后,便可在体系正常作业期间检查信号和搅扰。

假如无线体系在收发信机和天线之间不供给接入,那么可将手持式频谱分析仪直接与体系天线相连,或与放置在收发信机邻近区域的分析仪的外部天线相连,如图1B 所示。

在侦测进程中,运用全向天线,可对周围环境中源自各个方位的信号进行丈量。全向型天线可分为橡胶鸭嘴天线和鞭式天线两种。

如有或许,请关闭体系发射机,以便频谱分析仪以最低本底噪声设置,对带内和同信道搅扰进行丈量。在此情况下,咱们假定一切邻近的带外和相邻信道发射机的信号水平都极低,不足以形成频谱分析仪的前端过载。

间歇性信号一般是最难丈量的信号。有时,无线体系的功用会遭到好像在当天随机时刻产生的搅扰的影响。当这种搅扰为脉冲或间歇性产生时,用户可对手持式频谱分析仪进行装备,以存储屡次扫描所取得的最大迹线值。

咱们以GSM 850 信号的较低频信道为例进行阐明。这是一种仅在少量时隙内发送的信号,因而测得的波形显现在包络中存在中止。

( 图2.) 将N934xC/B 设置为“最大坚持”形式,在经过屡次扫描后,仪器将会填充空地。

图2: 运用顺便天线的Agilent N934xC HAS,对GSM 850 下行传输进行空中丈量

您可以在Agilent HSA 的[TRACE] 菜单下找到{Max Hold} 选项。在最大坚持形式下取得的GSM 850 信号扫描成果如图3 所示。现在从图3 中可以清楚地看到,两个信道中的信号具有相似的频谱和功率散布。

图3: 运用Agilent N934xC HSA,在选定的迹线“最大坚持“形式下,对GSM 850 下行传输进行空中丈量

Agilent HSA 上的迹线选项答应最多一起显现四条不同的迹线。多条迹线可包括最大坚持、最小坚持、存储器存储和动态丈量的组合,包括多种不同的检波器选项,例如默许的“正峰值”。关于检波器形式的更多信息,请拜见安捷伦运用攻略1286-1《进行更好频谱分析仪丈量的8 大技巧》(5965-7009)。

Agilent HSA 的另一个有用的显现选项是频谱瀑布图。频谱瀑布图是在同一显现屏幕上检查频率、时刻及起伏的共同办法。频谱瀑布图以时刻坐标显现频谱进程,其间色彩表明信号起伏。在频谱瀑布图中,每条频率迹线在显现屏幕中占有一条水平线 (一个像素高度)。在纵轴上显现消逝的时刻,跟着时刻消逝,屏幕上显现的迹线向上翻滚。

图4 为间歇性发射的信号的频谱图。在该图中,频谱图的赤色部分表明具有最高信号起伏的频率重量。频谱图可指示搅扰的时刻及信号带宽怎么随时刻而改变。频谱图可存储到Agilent HSA 的内部存储器中,或存储到外置的USB 快闪存储器上。

图4. 两层显现选项可一起显现频谱瀑布图,以及间歇发送的信号的频谱

频谱图可记载1500 组频谱数据,更新距离可由用户设定。当数据超越1500 组时,HSA 将主动创立另一个迹线文件,用来持续保存这些数据。例如,运用N9344C 进行全20 GHz 频宽扫描,扫描时刻将为0.95 秒。在此情况下,用户可在单个迹线文件中将频谱图设置为以1 秒的距离更新,存储超越48 分钟的数据,或以300 秒的距离更新,存储长达5 天的数据。运用[MEAS] 菜单下的{SPECTROGRAM} 选项,可激活频谱瀑布图显现。

3.经过知悉环境内的其他无线信号,承认搅扰类型

运用HSA 检测到有搅扰存在之后,澄清信号类型 (如WiFi、蜂窝或其他) 将为猜测搅扰源方位供给协助。例如,担任保护蜂窝网络的无线设备操作员或许会检测到相邻频率信道有“不符合标准”的发射。假如知道此类搅扰是由另一个蜂窝体系宣布的,那么咱们就可以取得头绪,知道邻近的中继器或许正在向相邻频段过错发射能量。(有关此主题的更多信息,请拜见运用攻略《搅扰的分类与丈量》,5990-9075。)

4.运用包括定向天线的频谱分析仪,承认搅扰的方位

侦测进程的最终一步是定位搅扰源。此刻,咱们主张您最好将定向天线与频谱分析仪相连,由于这些高增益天线能在无线环境中发挥指向功用。定向天线可分为八木(yagi) 天线和微带贴片(patch) 天线两种。主张在此运用中运用5 dBi (各向同性分贝) 或更高的天线增益。例如,Agilent N9311X-508 定向天线可在700 MHz 至8 GHz 频率范围内供给5 dBi 的增益。

在定向天线环绕环境进行移动的一起,调查频谱分析仪所显现的信号起伏,有或许直接找到搅扰源的物理方位,即信号起伏丈量值最大时所在的方位。可是,周围环境中的多径反射会下降定位的精准度。鉴于此,应尽量在高处 (如房顶和高层建筑物) 完结丈量。蜂窝基站(BTS) 天线一般会配有波束宽度较窄的扇形天线,选用图1 A 中所示的丈量装备,可得出搅扰的近似方向 (扇区)。

若要完成对搅扰源的精承认位,一般需带着HSA 和定向天线驾车或步行在小范围内移动,以便找到最大信号起伏。

5.批改或铲除搅扰源

一旦找到搅扰源方位,最终需求做的就是批改或铲除引发搅扰的发射机。

定论

鉴于或许对无线通讯体系的正常运转形成搅扰和阻止的搅扰源十分多,Agilent N9344C、N9343C、N9342C 和N9340B HSA 等东西在定位搅扰源方面可以发挥十分重要的效果。这些东西可以快速承认无线搅扰是否存在以及搅扰的类型,结合运用定位天线还可承认搅扰的方位。依据丈量数据,用户可以批改或铲除搅扰源,使体系康复到最佳的功用水平。

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