第十五章 移動(dòng)通信系統(tǒng)之間電磁兼容分析.doc

移動(dòng)通信系統(tǒng)之間電磁兼容培訓(xùn)資料一、 電磁兼容的定義根據(jù)GB/T 4365-1995的定義電磁兼容為：“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不承受的電磁騷擾的能力”。毫無(wú)疑問(wèn)，電磁兼容包括設(shè)備和系統(tǒng)兩方面的內(nèi)容。作為無(wú)線電管理工作者，在設(shè)備方面主要考慮設(shè)備是否滿足相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)方面主要考慮系統(tǒng)之間的干擾問(wèn)題，使工作在同一電磁環(huán)境中的各種合法電臺(tái)可以共存工作。本文主要講述系統(tǒng)之間的電磁兼容的分析方法。二、 系統(tǒng)間電磁兼容分析的步驟進(jìn)行系統(tǒng)間的電磁兼容分析，主要有以下幾個(gè)步驟：1.了解兩種系統(tǒng)（或一種系統(tǒng)，包括施擾方或被干擾方）的工作原理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等；2.弄清楚系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和設(shè)備參數(shù)，包括發(fā)射功率（包括鄰道功率、各種雜散功率及頻譜發(fā)射的MASK等）、天線增益、饋線損耗、接收機(jī)靈敏度等； 3.確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。不同的覆蓋區(qū)范圍及服務(wù)等級(jí)將有不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)這些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定接收機(jī)的工作電平；4.根據(jù)C/I來(lái)確定允許干擾電平；5.建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。技術(shù)指標(biāo)等可有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查到，然后根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行覆蓋區(qū)的預(yù)測(cè)，下節(jié)將主要移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及覆蓋區(qū)的預(yù)測(cè)。三、移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)除了要解決覆蓋范圍要求外，還要滿足用戶容量的要求，一般來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)移動(dòng)通信網(wǎng)無(wú)線覆蓋區(qū)的工作比較復(fù)雜，其原因主要是：1、 傳播環(huán)境復(fù)雜，信號(hào)起伏大。移動(dòng)通信主要用在城市市區(qū)及郊區(qū)，各種人為建筑物造成的多徑傳播差別很大，以至理論預(yù)測(cè)覆蓋區(qū)比較困難。2、 干擾現(xiàn)象嚴(yán)重。除人為噪聲外，還有同頻道干擾、鄰頻道干擾、互調(diào)干擾、近端對(duì)遠(yuǎn)端比干擾及其它無(wú)線電輻射干擾等。 一個(gè)基站的覆蓋區(qū)范圍主要取決于下列因素： ·服務(wù)質(zhì)量指標(biāo) ·發(fā)射機(jī)輸出功率 ·接收機(jī)的可用靈敏度 ·天線的方向性及增益 ·天線高度 ·使用頻帶及傳播環(huán)境（地形及人為環(huán)境） ·分集接收的應(yīng)用 在用戶密度很高的市區(qū)，由于頻率資源的限制而廣泛采用頻率復(fù)用來(lái)滿足要求，其結(jié)果使每個(gè)基站區(qū)受到來(lái)自使用同頻道的其它基站區(qū)的干擾。此外，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有很多收發(fā)信機(jī)同時(shí)工作，其中一部分用戶用相同頻道，而其它用戶用相鄰頻道進(jìn)行通信時(shí)，也能形成干擾。另外，在進(jìn)行覆蓋區(qū)預(yù)測(cè)時(shí)，一條重要的原則是“實(shí)現(xiàn)上行線與下行線功率平衡”。上行線是指移動(dòng)臺(tái)發(fā)基站接收的鏈路，下行線是指基站發(fā)移動(dòng)臺(tái)接收的鏈路。由于基站的發(fā)射機(jī)輸出功率大，移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)輸出功率小，所以必須采用其它措施來(lái)平衡它們之間的輻射功率差，才能完成雙向通信。下面將重點(diǎn)介紹以下幾個(gè)問(wèn)題。（一）服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)預(yù)測(cè)基站覆蓋區(qū)時(shí)主要考慮兩項(xiàng)服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)，即：話音傳輸質(zhì)量指標(biāo)和覆蓋區(qū)邊緣（或區(qū)內(nèi)）的無(wú)線可通率。1、話音質(zhì)量傳輸指標(biāo)衡量話音質(zhì)量的傳輸指標(biāo)有多種，主要有五級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、音頻帶內(nèi)信噪比、音頻信號(hào)/噪聲比和載干比等。· 五級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) ITU-R規(guī)定的話音質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)通常分為5級(jí)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求采用主觀評(píng)定的辦法來(lái)評(píng)定。 優(yōu)（5級(jí)，話音清晰，幾乎無(wú)噪聲和失真） 良（4級(jí)，話音清楚，可感覺(jué)到有輕微噪聲或失真） 中（3級(jí)，話音可懂，可感覺(jué)到令人煩惱的噪聲或失真） 差（2級(jí)，話音可懂，有令人非常煩惱的噪聲或嚴(yán)重失真） 劣（1級(jí)，話音幾乎不可懂）· 音頻帶內(nèi)信噪比 以（信號(hào)噪聲失真）/噪聲表示，規(guī)定最低指標(biāo)為29dB（標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試音測(cè)試），它接近五級(jí)平分標(biāo)準(zhǔn)的4級(jí)話音。· 音頻信號(hào)/噪聲比（S/N） 選擇S/N20dB作為最低標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)指標(biāo)相當(dāng)于五級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中的3級(jí)話音質(zhì)量。· 載干比（C/I） 對(duì)于調(diào)頻系統(tǒng)，抑制同頻干擾的C/I值為8dB（靜態(tài)），在此基礎(chǔ)上考慮快衰落及人為噪聲影響后，在正常情況下可以取C/I18dB作為移動(dòng)網(wǎng)設(shè)計(jì)指標(biāo)，這時(shí)的話音自然度與清晰度都比較優(yōu)良，幾乎分辨不出是在與市話用戶通話還是與移動(dòng)用戶通話。對(duì)于GSM系統(tǒng)，其C/I值為9dB。2、覆蓋區(qū)邊緣（或區(qū)內(nèi)）的無(wú)線可通率由于在離基站一定距離上接收信號(hào)中值電平并非常數(shù)，而是隨時(shí)間和位置變化，因此在覆蓋區(qū)邊緣（或區(qū)內(nèi)）進(jìn)行滿意通話（指話音質(zhì)量達(dá)到規(guī)定指標(biāo)）的成功概率位置概率和時(shí)間概率也應(yīng)規(guī)定它們的取值標(biāo)準(zhǔn)。一般基站的覆蓋半徑都在50公里以內(nèi)，接收信號(hào)中值電平隨時(shí)間的變化遠(yuǎn)小于隨位置的變化，也就是說(shuō)由于時(shí)間的變化給通信概率帶來(lái)的影響很小而可以不考慮時(shí)間概率。各國(guó)對(duì)無(wú)線可通率有不同的規(guī)定，有的國(guó)家采用覆蓋區(qū)內(nèi)無(wú)線可通率，有的國(guó)家采用覆蓋區(qū)邊緣可通率，雖然都規(guī)定無(wú)線可通率90，但兩種規(guī)定差別較大，由此預(yù)測(cè)出的覆蓋區(qū)范圍也不同。一般對(duì)市區(qū)蜂窩網(wǎng)基站，按車(chē)載臺(tái)計(jì)算時(shí)取覆蓋區(qū)邊緣無(wú)線可通率為90；對(duì)郊區(qū)蜂窩網(wǎng)基站，按車(chē)載臺(tái)計(jì)算時(shí)取覆蓋區(qū)邊緣無(wú)線可通率為75或覆蓋區(qū)內(nèi)無(wú)線可通率90；對(duì)于農(nóng)村、山區(qū)以及低密度用戶的公路沿線的基站，按車(chē)載臺(tái)計(jì)算時(shí)取覆蓋區(qū)邊緣無(wú)線可通率為50。如果按手持機(jī)計(jì)算時(shí)，市區(qū)基站取覆蓋區(qū)內(nèi)無(wú)線可通率90或覆蓋區(qū)邊緣無(wú)線可通率為75。（二）、接收機(jī)可用靈敏度1、接收機(jī)靈敏度接收機(jī)可用靈敏度是指在無(wú)外界干擾、噪聲的環(huán)境里,在接收機(jī)輸入端加上標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)（調(diào)制頻率為1KHz，調(diào)制度為30或頻偏為最大值的60），并且標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)源內(nèi)阻與接收機(jī)輸入電阻匹配，當(dāng)改變輸入的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)的電平，使接收機(jī)輸出的音頻功率不小于額定值的50，其信納比為12dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)，常用的單位為uV，或dBuV，也可用dBm表示。2、音頻信噪比與信納比的換算按照定義： 音頻信噪比為：（SND）/N 音頻信納比為：（SND）/（ND）式中：S信號(hào) N噪聲 D失真音頻信噪比與音頻信納比的關(guān)系為： dBdB10lg1+ （1）式中：失真系數(shù)，用功率比代入計(jì)算。 以不同的失真系數(shù)代入（1）式，可以求得與29dB信噪比相當(dāng)?shù)男偶{比，如下表所示。Db292929（）2.55.010.0 (dB)27.324.520.2<<移動(dòng)電話網(wǎng)路技術(shù)體制>>中規(guī)定，音頻諧波失真系數(shù)10，因此音頻信噪比29dB的指標(biāo)相當(dāng)于20.2dB信納比，取20dB。實(shí)際上，800MHz頻段的接收機(jī)其音頻失真系數(shù)均2.5%，所以29dB相當(dāng)于27dB。3、靈敏度與接收機(jī)輸入端功率Pr的換算假設(shè)接收機(jī)的可用靈敏度為Sv（dBuV），輸入阻抗為Rin，則由靈敏度換算成接收機(jī)輸入端功率Pr的關(guān)系式為： PrSv10lg Rin96 dBm （2）如果Rin50歐姆，快衰落及人為噪聲惡化量為DN（取10dB），則在12dB信納比（不加權(quán)）情況下接收機(jī)最低可用輸入功率為： Pr-113 Sv DN dBm （3）由于12dB信納比（不加權(quán)）與20dB信納比（加權(quán)）相當(dāng)，而29dB信噪比與27dB信納比相當(dāng)，所以接收機(jī)可用功率（用Pr表示）應(yīng)比Pr提高7dB才能滿足29dB信噪比指標(biāo)，即 Pr= Pr7-106 Sv DN （4） （三）、多徑衰落多徑效應(yīng)是指實(shí)際到達(dá)收信天線的電波（除了來(lái)自發(fā)射天線的直射波外，還有因反射、繞射、折射和散射等經(jīng)過(guò)不同路徑的若干電波）被接收機(jī)接收所產(chǎn)生的影響的總稱(chēng)。在移動(dòng)通信中由于移動(dòng)臺(tái)本身在“動(dòng)”，多徑影響將更嚴(yán)重，情況更復(fù)雜。統(tǒng)計(jì)分析表明，多徑衰落的振幅服從瑞利（Rayleigh）分布，相位服從均勻分布。移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)速度不同，對(duì)模擬FM系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的影響也不一樣。一般來(lái)說(shuō)，低速移動(dòng)時(shí)，其衰落對(duì)數(shù)子系統(tǒng)話音質(zhì)量的影響要比模擬FM的大。相反，高速移動(dòng)時(shí)，其衰落影響對(duì)模擬FM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)將更主要。例如：對(duì)于iDEN系統(tǒng)，在10BER時(shí)，所需的靜態(tài)C/(I+N)10dB（對(duì)改進(jìn)的iDEN，9dB）。在瑞利衰落情況下，當(dāng)4BER時(shí)所需的C/(I+N)為19dB（對(duì)改進(jìn)的iDEN，18dB）。當(dāng)iDEN提供3：1的電話互連業(yè)務(wù)時(shí)，如果C/(I+N)為20dB，其話音質(zhì)量將和模擬蜂窩系統(tǒng)的相類(lèi)似。由于BER在噪聲附近急劇下降，它不能象模擬FM系統(tǒng)那樣可以工作在噪聲附近，一般來(lái)說(shuō)，為了獲得相似的話音質(zhì)量，iDEN將比模擬FM系統(tǒng)所需的信號(hào)高2dB。因此對(duì)于iDEN系統(tǒng)參考載干比C/(I+N)為20dB。（四）、傳播模型-Okumura/Hata公式 Okumura/Hata模型是以準(zhǔn)平滑地形的市區(qū)作基準(zhǔn)，其余各區(qū)的影響均以校正因子的形式出現(xiàn)。Okumura/Hata模型市區(qū)的基本傳輸損耗模式為： Lb69.5526.16lgf13.82loghb(hm) （44.96.55lghb）lgd （5）Lb：市區(qū)準(zhǔn)平滑地形電波傳播損耗中值（dB）f：工作頻率（MHz）hb：基站天線有效高度（m）hm：移動(dòng)臺(tái)天線有效高度（m）d ：移動(dòng)臺(tái)與基站之間的距離（km）(hm)：移動(dòng)臺(tái)天線高度因子 對(duì)于大城市，移動(dòng)臺(tái)天線高度因子為 8.29lg(1.54hm)2-1.1 dB f 200MHz （6） (hm) 3.2lg(11.75hm)2-4.97 dB 1500f400MHz 當(dāng)hm在1.5-4m之間，上面兩式基本一致。 對(duì)于中小城市（除大城市以外的其它所有城市） (hm)（1.1 lgf-0.7）hm（1.56 lgf0.8） （7）對(duì)于郊區(qū) Lbs Lb（市區(qū)）2lg（f/28）2-5.4 dB （8）對(duì)于開(kāi)闊地 Lbq= Lb（市區(qū)）4.78（lg f）218.33lg f40.94 dB （9）（五）、上下行線的平衡我們以iDEN系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明上下行線的平衡，見(jiàn)下表1。由表中可以看出，由于基站的發(fā)射機(jī)輸出功率大，移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)輸出功率小，為了上下行線平衡，基站輸出的ERP要相應(yīng)的減少，因此功放實(shí)際輸出功率要比最大輸出功率小，但為了計(jì)算方便，我們下文在覆蓋區(qū)預(yù)測(cè)時(shí)仍取功放的最大輸出功率計(jì)算。（六）、覆蓋區(qū)的預(yù)測(cè) 下面仍以數(shù)字集群系統(tǒng)（iDEN）和模擬集群系統(tǒng)為例來(lái)進(jìn)行覆蓋區(qū)的預(yù)測(cè)。1、iDEN系統(tǒng)和模擬集群系統(tǒng)的參數(shù)我們假設(shè)發(fā)射功率均為70W，發(fā)射天線增益均為10dB，覆蓋區(qū)邊緣的無(wú)線可通率為90，其具體參數(shù)如表2。2、 模擬系統(tǒng)的覆蓋區(qū) 從表2可以看出，模擬系統(tǒng)手機(jī)可用電平為99dBm（4級(jí)話音質(zhì)量），模擬基站的有效發(fā)射功率為51.05dBm，則路徑損耗為： Lb 51.05（99）150.05 dB根據(jù)公式（7），可得 (hm)3.2lg(11.75hm)2-4.97 dB 0 dB Lb69.5526.16lgf13.82loghb(hm)（44.96.55lghb）lgd69.5575.9525.50032.81lg d 120.0032.81lg d因此對(duì)于市區(qū)來(lái)說(shuō)，當(dāng)滿足無(wú)線覆蓋區(qū)邊緣90的可通率，話音質(zhì)量為4級(jí)時(shí)的覆蓋區(qū)半徑d1為： d18.24公里（室外） 表1 數(shù)字集群（iDEN）系統(tǒng)的鏈路預(yù)算 EBTS到0.5W手機(jī) 0.5W手機(jī)到EBTS信號(hào)電平(dBm)信號(hào)電平(dBm)功放最大輸出70W48.5dBm0.5w27.0 dBm混合器損耗(注1)-6.5dB42.0dBm0.0dB27.0 dBm饋線損耗 (注2)-2.7dB39.3dBm0.0dB27.0 dBm發(fā)射天線增益10dBd49.3dBm-7.6dBd19.4 dBm發(fā)射ERP49.3dBm19.4 dBm接收靈敏度(注3)-101dBm-101dBm-104.5dBm-104.5dBm分集接收改善0.0 dBm-101dBm4.7dB-109.2dBm接收天線增益-7.6dBd-93.4dBm10dBd-119.2dBm饋線損耗 (注2)0.0 dB-93.4dBm2.7 dB-116.5dBm有效接收機(jī)靈敏度-93.4dBm-116.5dBm最大路徑損耗142.7dB135.9dB路徑不平衡6.8dB調(diào)整EBTS的ERP42.5dBm18W功放實(shí)際輸出41.7dBm15W覆蓋區(qū)邊緣的閾值-93 dBm系統(tǒng)余量（注4）6 dB滿足可通率時(shí)覆蓋區(qū)邊緣閾值*-87 dBm車(chē)內(nèi)損耗13 dB滿足可通率時(shí)覆蓋區(qū)邊緣車(chē)內(nèi)閾值*-82 dBm建筑物損耗15dB覆蓋區(qū)邊緣建筑物內(nèi)閾值*-72 dBm注1 混合器損耗包括雙工器、發(fā)射合成器濾波器（包括其間的電纜和接頭）注2 饋線損耗包括電纜、跳線及其接頭注3 接收機(jī)靈敏度是指iDEN系統(tǒng)在C/（IN）20dB時(shí)的接收機(jī)的有效靈敏度，它不僅考慮放大器、內(nèi)部電纜、同道干擾和站址干擾等因素時(shí)的接收機(jī)噪聲特性，而且也考慮了瑞利衰落特性。注4 系統(tǒng)余量是指覆蓋區(qū)邊緣的無(wú)線可通率大于50時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)增加的余量，可用下式表示： DLK（L）L 式中 K（L）與無(wú)線可通率有關(guān)的系統(tǒng)余量系數(shù) L 覆蓋區(qū)邊緣的無(wú)線可通率 L 代表接收中值場(chǎng)強(qiáng)隨位置變化的標(biāo)準(zhǔn)偏差，可由CCIR第5674號(hào)報(bào)告查得。L值也可按下式計(jì)算：對(duì)于市區(qū)及林區(qū) L4.920.02（log f）4.08對(duì)于其它地區(qū) 6+0.69(h/)0.5-0.0063(h/) h/3000 L 25 h/3000 式中： f 計(jì)算頻率（MHz） 計(jì)算波長(zhǎng)（m） h地形不規(guī)則度（m） K（L）的重要值也是經(jīng)常要用到的值，列于下表： L5060 70758090959999.999.99K（L）00.250.520.6750.841.2821.652.3263.093.719l 這里的可通率指的是覆蓋區(qū)邊緣的無(wú)線可通率為90，小區(qū)內(nèi)為75 表2 iDEN系統(tǒng)和模擬集群系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)模擬集群系統(tǒng)IDEN系統(tǒng)基地臺(tái)手持機(jī)基地臺(tái)手持機(jī)發(fā)射機(jī)輸出功率70W0.5W70W0.5W天線高度 70m1.5m70m1.5m天線的方向性全向全向全向全向天線的增益（dBd）10010-7.6饋線損耗（dB）-3.40-3.00發(fā)射合成器損耗（dB）-3.0-6.5-雙工器損耗（dB）-1-接收機(jī)可用功率(dBm)*-104-99-104.5-101分集接收改善（dB）6-4.7-覆蓋區(qū)邊緣可通率9090*接收機(jī)可用功率：對(duì)于iDEN系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它不僅考慮放大器、內(nèi)部電纜、同道干擾和站址干擾等因素時(shí)的接收機(jī)噪聲特性，而且也考慮了瑞利衰落特性，是指在C/（IN）20dB時(shí)的接收機(jī)的功率。對(duì)于模擬系統(tǒng)是指在29dB信噪比時(shí)的可用功率。它們均相當(dāng)于4級(jí)話音質(zhì)量，假設(shè)模擬系統(tǒng)基站接收機(jī)的靈敏度為0.4uV（-8dBuV），則根據(jù)公式（4）可計(jì)算出接收機(jī)可用功率Pr為： Pr -106 Sv DN -106 8 10 -104 （dBm）假設(shè)手持機(jī)的接收靈敏度為0.7 uV（-3dBuV），則 Pr -99（dBm）3、iDEN系統(tǒng)的覆蓋區(qū) 同樣從表2可以看出，iDEN系統(tǒng)手機(jī)的可用電平為101dBm，iDEN基站的有效發(fā)射功率為48.95dBm，則路徑損耗為： Lb 48.95（101） 149.95 dB同理可算出iDEN系統(tǒng)的其覆蓋區(qū)半徑d2為： d28.18公里（室外）。 以上敘述了集群通信系統(tǒng)的覆蓋區(qū)預(yù)測(cè)，其它移動(dòng)通信系統(tǒng)如尋呼系統(tǒng)、GSM系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)的覆蓋區(qū)預(yù)測(cè)相類(lèi)似。四、系統(tǒng)間電磁兼容的分析移動(dòng)系統(tǒng)之間的電磁兼容的分析包括尋呼系統(tǒng)對(duì)民航的干擾，集群系統(tǒng)之間的干擾，GSM之間的干擾以及GSM與CDMA之間的干擾等。（一）、尋呼系統(tǒng)對(duì)民航的干擾1 互調(diào)干擾產(chǎn)生的機(jī)理我們知道任何非線性器件均可一個(gè)冪級(jí)數(shù)來(lái)近似： f(x) = a0 + a1x + a2x2 + a3x3 + anxn （9）式中，x表示輸入信號(hào)；a0，a1，a2，a3，an為各相應(yīng)冪次的系數(shù)。假定輸入信號(hào)x = A + B，A、B為兩個(gè)不同頻率的正弦信號(hào)，A = U1cosAt，B = U2cosBt，代入（9）式中得出三階互調(diào)頻率為2A-B（或2B-A），其電流分量為 ia3 = 3/4 a3U12 U2cos2（2A-B）t 或 = 3/4 a3U22 U1cos2（2B-A）t因此互調(diào)產(chǎn)物比或互調(diào)積IMP（換算到輸入端的有用信號(hào)和互調(diào)產(chǎn)物比intermodulation product）為IMP = U12 U2 （或U22 U1） （10）若以dB表示，則為：IMP（dB）= 2U1（dB） + U2（dB）+ K（dB） （11）式中K（dB）=20log（）為一與設(shè)備非線性有關(guān)的常數(shù)。當(dāng)有三信號(hào)輸入時(shí)，類(lèi)似對(duì)二信號(hào)的分析，可得三信號(hào)三階互調(diào)產(chǎn)物比為：IMP =U1 U2U3 （12）比較式（10）和（12）可以看出，若各輸入信號(hào)強(qiáng)度相等，則-型（A+B-C）互調(diào)產(chǎn)物的幅度要比-型的大一倍，這說(shuō)明了多信號(hào)時(shí)對(duì)互調(diào)的要求將更為嚴(yán)格。 2發(fā)射機(jī)互調(diào)尋呼系統(tǒng)對(duì)民航的干擾主要由于發(fā)射機(jī)的三階互調(diào)引起。發(fā)射機(jī)的功放末級(jí)通常是一個(gè)有源放大器，而有源器件的輸出阻抗存在有非線性。當(dāng)多部發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號(hào)落入另一部發(fā)射機(jī)，并與后者的發(fā)射信號(hào)在末級(jí)功放的非線性作用下相互調(diào)制，產(chǎn)生不需要的組合頻率，對(duì)接收信號(hào)頻率與這些組合頻率相同的接收機(jī)造成的干擾，這就是發(fā)射機(jī)互調(diào)。 fa 2fa-fb 發(fā)射機(jī)A L（dB） 發(fā)射機(jī)A 接收機(jī) L1(dB) fb 發(fā)射機(jī)B 發(fā)射機(jī)B L2(dB) 發(fā)射機(jī)C (a) -型 (b) -型 圖1 發(fā)射機(jī)間互調(diào)示試意圖 圖1為三階互調(diào)由天線耦合的示意圖，（a）為兩個(gè)發(fā)射機(jī)間產(chǎn)生-型互調(diào)的示意圖；（b）為三個(gè)發(fā)射機(jī)間產(chǎn)生-型互調(diào)的示意圖。發(fā)射機(jī)互調(diào)產(chǎn)物的電平與相互間耦合衰減L的大小有關(guān)，引入耦合衰減后，其引起的互調(diào)信號(hào)電平不再相同。假設(shè)由B至A的耦合損耗為L(zhǎng)1（使B/A的電壓比為1），C至A的耦合損耗為L(zhǎng)2（使C/A的電壓比為2），并設(shè)A、B、C三臺(tái)發(fā)射機(jī)的信號(hào)電平相同，這三階互調(diào)為：-型 IMP =A31-型 IMP= A312以dB表示，并令K（dB）=20log（），則有 -型 IMP（dB） = 20log1 + 3logA + K （13） -型 IMP(dB)= 20log1 + 20log2 +3logA + K + 6 （14）比較式（13）和（14），可見(jiàn)二者電平的差值是20log2+6dB。通常1和2均遠(yuǎn)小于1(如耦合損耗L=20dB，則=0.1)，故20log2恒為負(fù)值。因此對(duì)發(fā)射機(jī)互調(diào)而言，-型將是主要的干擾模式，這是與接收機(jī)情況不同之點(diǎn)。根據(jù)我國(guó)頻率劃分規(guī)定，138149.9MHz，150.05167MHz等頻段可用于移動(dòng)通信業(yè)務(wù)；108137MHz頻段用于航空無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。如果f1的頻率為160MHz，f0的頻率為145MHz, 則尋呼發(fā)射基站的互調(diào)產(chǎn)物2f0f1130MHz剛好落入航空無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)之中，對(duì)航空無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)造成很大干擾。另外280MHz尋呼系統(tǒng)與150MHz尋呼系統(tǒng)的差頻為130MHz，剛好落入航空無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)中，也可能造成有害干擾。從上面的討論可以看出，尋呼發(fā)射機(jī)的發(fā)射互調(diào)會(huì)對(duì)航空無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)造成很大干擾，因此必需加以消除。可采取以下方法減少發(fā)射機(jī)互調(diào)的產(chǎn)生：a. 利用天線的空間隔離（加大發(fā)射機(jī)間的耦合衰減）來(lái)減少發(fā)射機(jī)之間的耦合發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾與天線的架設(shè)位置有關(guān)。天線之間的去耦合衰耗與使用頻率、天線的架設(shè)方式和空間隔離距離有關(guān)，根據(jù)圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線，即可確定天線之間的相對(duì)位置。當(dāng)150MHz頻帶的兩付天線，架設(shè)在同一根桿子上，兩付天線之間相差9米時(shí)，則隔離度為60dB；當(dāng)兩付天線平行架設(shè)時(shí)，同樣相差9米，則隔離度為32dB，若要得到60dB的隔離度，則天線之間的距離為300米。 圖2 垂直或和水平分離作用的天線隔離度2.在發(fā)射機(jī)的末級(jí)功放輸出端加裝單向器，也可有效避免發(fā)射機(jī)互調(diào)的產(chǎn)生。許多情況下，需有多個(gè)發(fā)射機(jī)公用一副天線（如GSM、CDMA或集群通信系統(tǒng)等）。此時(shí)為了加大發(fā)射機(jī)間的耦合衰減，可在發(fā)射機(jī)輸出至天線間加裝單向耦合器件，如定向耦合器件或環(huán)形器等，這就大大削弱反饋到發(fā)射機(jī)中去的由天線上接收的干擾頻道的能量。3.兩種方法的組合可有效的防止發(fā)射機(jī)互調(diào)的產(chǎn)生。我們知道，尋呼基站的互調(diào)指標(biāo)為70dBc，假設(shè)在發(fā)射機(jī)輸出端已加上反向損耗為50dB的單向器，那么為了滿足互調(diào)指標(biāo)，天線之間的去耦損耗為20dB，對(duì)于150MHz頻帶來(lái)說(shuō)，兩天線間所需的垂直距離大約為0.8米，天線間的平行距離為3米。從上面的分析可知，即使各基站都加裝有50dB單向器，但天線之間垂直距離也大約為0.8米，水平距離為3米；如果不加單向器，則天線之間的垂直距離大約為9米，水平距離為300米。因此發(fā)射天線之間必需有一定的隔離距離，這就要求控制發(fā)射機(jī)的數(shù)量，避免大量的發(fā)射基站集中在某一地區(qū)。只有這樣，才能有效減少發(fā)射機(jī)的互調(diào)。3.接收機(jī)互調(diào)接收機(jī)互調(diào)是指當(dāng)多個(gè)強(qiáng)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，在接收機(jī)前端非線性電路作用下產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，互調(diào)產(chǎn)物落入接收機(jī)中頻頻帶內(nèi)造成的干擾。我們知道108137MHz為航空無(wú)線電業(yè)務(wù)使用頻率。由于各國(guó)的經(jīng)濟(jì)條件差異很大，機(jī)載通信設(shè)備的先進(jìn)程度也不一樣，其抗干擾能力也不同。當(dāng)多個(gè)強(qiáng)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入某一機(jī)載接收機(jī)時(shí)，根據(jù)式（12），由于接收機(jī)的輸入回路及高頻放大器的非線性，將產(chǎn)生多種頻率的互調(diào)。如果這些互調(diào)產(chǎn)物落入民航工作頻段，將可能對(duì)航空無(wú)線電業(yè)務(wù)造成干擾。減少接收機(jī)互調(diào)干擾的方法是：提高接收機(jī)射頻前端的選擇性，以減少其它無(wú)用信號(hào)的幅度；盡量采用線性較好、動(dòng)態(tài)范圍大的有源器件，以減少傳遞函數(shù)中高次項(xiàng)的系數(shù)；保證前端電路工作在較低電平上，使互調(diào)產(chǎn)物得到比有用信號(hào)更大的削弱。（二）集群系統(tǒng)之間的干擾集群系統(tǒng)之間的干擾包括模擬集群系統(tǒng)之間的干擾、模擬集群系統(tǒng)與數(shù)字集群系統(tǒng)之間的干擾、數(shù)字集群系統(tǒng)之間（iDEN系統(tǒng)之間、TETRA系統(tǒng)之間以及iDEN系統(tǒng)和TETRA系統(tǒng)之間）的干擾。本文主要就模擬集群系統(tǒng)與iDEN系統(tǒng)之間的干擾進(jìn)行討論，其它的干擾分析方法類(lèi)似。1、集群系統(tǒng)概述由于集群通信系統(tǒng)既可用于指揮調(diào)度，也可采用雙工手機(jī)與有線電話互連，作無(wú)線電話使用，因此模擬集群系統(tǒng)在我國(guó)由許多單位使用。但早期的集群通信系統(tǒng)一般采用大區(qū)覆蓋方式，通常覆蓋半徑為2030公里，其用戶容量是有限的，它不象蜂窩小區(qū)覆蓋方式，可以利用頻率復(fù)用技術(shù)來(lái)增加用戶容量，因此如果作為無(wú)線電話使用的用戶過(guò)多，將使系統(tǒng)的效率與用戶容量將大大下降。目前在我國(guó)已建立的800MHz模擬集群調(diào)度系統(tǒng)中，大部分為國(guó)外產(chǎn)品，也有部分國(guó)產(chǎn)設(shè)備，它們都符合<<集群移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)體制>>標(biāo)準(zhǔn)?；景l(fā)射頻率為： 851866MHZ接收頻率為： 806821MHZ移動(dòng)臺(tái)發(fā)射頻率為：806821MHZ接收頻率為：851866MHZ雙工收發(fā)間隔45MHZ信道間隙25KHZ采用FM調(diào)制方式，發(fā)射標(biāo)識(shí)為16K0F3E。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，集群通信已向數(shù)字話方向發(fā)展，其中最有代表性的數(shù)字集群通信系統(tǒng)有MOTOROLA公司的iDEN系統(tǒng)和歐洲的TETRA系統(tǒng)等。下面以iDEN系統(tǒng)簡(jiǎn)要說(shuō)明數(shù)字集群通信系統(tǒng)的特點(diǎn)。iDEN（integrated Enhanced Digital Network）系統(tǒng)為“綜合增強(qiáng)型數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)”。它是第二代、全數(shù)字化集群通信系統(tǒng)，不僅有強(qiáng)大的調(diào)度功能，而且使無(wú)線電話用戶容量大大提高，克服了模擬集群通信系統(tǒng)無(wú)線電話用戶少的缺點(diǎn)；它屬于集成專(zhuān)用無(wú)線電業(yè)務(wù)，工作在800MHz頻段，和模擬集群通信系統(tǒng)的工作頻段及信道間隔完全相同。 iDEN系統(tǒng)是一種時(shí)分多址（TDMA）系統(tǒng)，它在800MHz的一條25KHz信道上采用時(shí)分多址方式，共分6個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙為15ms，6個(gè)時(shí)隙（一楨）為90ms，其中一個(gè)調(diào)度業(yè)務(wù)占一個(gè)時(shí)隙，與市話網(wǎng)用戶互連時(shí)占二個(gè)時(shí)隙，即在一個(gè)25KHz頻帶內(nèi)可傳送（分時(shí)）6路調(diào)度業(yè)務(wù)，或者3路與市話網(wǎng)互連用戶（不包括為控制目的而保留的時(shí)隙），因此單小區(qū)用戶容量可達(dá)到模擬集群的6倍，大大提高了頻率的利用率。數(shù)字語(yǔ)音編碼方法為VSELP矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)技術(shù)（VSELP為Vector Sum Excited Liner Prediction的縮寫(xiě)）。通數(shù)據(jù)時(shí)，在一個(gè)調(diào)度時(shí)隙內(nèi)可通9.6kbps數(shù)據(jù)信息，采用分組交換時(shí)可占滿6個(gè)時(shí)隙，數(shù)據(jù)速率最多達(dá)64kbps。它主要有三種功能： a數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)，具有模擬集群通信系統(tǒng)的所有功能。 b移動(dòng)數(shù)字（電話）通信系統(tǒng)，它可組成移動(dòng)數(shù)字蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)（類(lèi)似GSM系統(tǒng)，但調(diào)制方式為M16QAM，與GSM不同），在移動(dòng)臺(tái)之間，移動(dòng)臺(tái)和市話網(wǎng)用戶之間進(jìn)行電話通信、短信息服務(wù)（SMS）、低速數(shù)據(jù)（9.6kbps）等業(yè)務(wù)。 c數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可在移動(dòng)臺(tái)和調(diào)度中心開(kāi)展數(shù)字業(yè)務(wù)（最高可傳送64kbps信號(hào)）。2、iDEN系統(tǒng)對(duì)模擬集群通信系統(tǒng)的干擾 假設(shè)iDEN系統(tǒng)基站的發(fā)射功率為70W，其在18KHz參考帶寬內(nèi)的帶外發(fā)射功率見(jiàn)下表：f0±25KHzf0±50KHzF0±200KHzf0±500KHzf0±1MHz基站（dBc）5865676772移動(dòng)臺(tái)（dBc）5565656570 當(dāng)f0±25KHz時(shí)，其帶外發(fā)射功率為-9.55dBm，考慮天線增益及饋線損耗以后其帶外有效發(fā)射功率為： Pts-9.55109.5=-9.05 dBm 當(dāng)f0±50KHz時(shí)，其帶外發(fā)射功率為-16.55dBm，考慮天線增益及饋線損耗以后其帶外有效發(fā)射功率為： Pts 16.55+109.5=16.05 dBm 1）、接收機(jī)的熱噪聲我們假設(shè)接收機(jī)的噪聲系數(shù)用F表示，則接收機(jī)的熱噪聲為： PN228.610lgT10lgBF dBW （15） 式中： T為絕對(duì)溫度，取290K B為接收機(jī)的中頻帶寬，Hz F為噪聲系數(shù)。 模擬集群系統(tǒng)的中頻帶寬為16KHz，iDEN系統(tǒng)的中頻帶寬為20KHz，假設(shè)模擬集群系統(tǒng)和iDEN系統(tǒng)基站接收機(jī)的噪聲系數(shù)均為5dB，移動(dòng)臺(tái)的噪聲系數(shù)均為8dB，分別代入（10）式得： 模擬集群基站接收機(jī)的熱噪聲：PNAB127dBm 模擬集群移動(dòng)臺(tái)的熱噪聲： PNAm124dBm iDEN基站接收機(jī)的熱噪聲： PNiB126dBm iDEN移動(dòng)臺(tái)的熱噪聲： PNim123dBm2）、iDEN基站和模擬基站處于同一站址時(shí) 從前面的無(wú)線電覆蓋區(qū)計(jì)算可知，iDEN系統(tǒng)覆蓋區(qū)半徑為d28.18公里，基站到其覆蓋區(qū)邊緣的路徑損耗為時(shí)149.95dB，其帶外發(fā)射在邊緣時(shí)的功率為： f0±25KHz時(shí)，-9.05 149.95159dBm f0±50KHz時(shí)，-16.05 149.95166dBm 模擬集群移動(dòng)臺(tái)的熱噪聲為124dBm，遠(yuǎn)大于iDEN基站帶外發(fā)射產(chǎn)生的干擾，也就是說(shuō)在覆蓋區(qū)邊緣由iDEN系統(tǒng)帶外發(fā)射產(chǎn)生的干擾與移動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)噪聲相比很小，可以忽略不計(jì)，因此在覆蓋區(qū)邊緣iDEN基站不會(huì)對(duì)模擬移動(dòng)臺(tái)的接收產(chǎn)生干擾。 如果由iDEN基站帶外發(fā)射產(chǎn)生的干擾等于模擬移動(dòng)臺(tái)的熱噪聲，即124dBm，其路徑損耗及移動(dòng)臺(tái)距基站的距離分別為： f0±25KHz時(shí)，Lb114.95 dB => d0.70公里 f0±50KHz時(shí)，Lb107.95 dB => d0.43公里這時(shí)雖然噪聲（干擾）增加一倍，但由于模擬系統(tǒng)的有用信號(hào)很強(qiáng)，相應(yīng)的載干比也很大，因此也不會(huì)產(chǎn)生干擾。從以上分析計(jì)算可知，在同站址時(shí)當(dāng)覆蓋區(qū)邊緣的無(wú)線可通率為90、話音質(zhì)量滿足4級(jí)時(shí)，iDEN基站不會(huì)對(duì)模擬系統(tǒng)產(chǎn)生有害干擾。3）、iDEN基站和模擬基站不同站址時(shí)（iDEN信號(hào)強(qiáng)，模擬信號(hào)弱的情況） 我們假設(shè)模擬手機(jī)處在測(cè)試點(diǎn)C，測(cè)試點(diǎn)C是在模擬基站的覆蓋區(qū)邊緣，距模擬基站的距離為d18.24公里，同時(shí)又處于iDEN基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，如下圖。 A-模擬發(fā)射基站位置 A B B-iDEN發(fā)射基站位置 d1 C d2 · C-測(cè)試點(diǎn) 為了使iDEN基站B對(duì)模擬集群系統(tǒng)的干擾在可接受的范圍內(nèi)，我們假設(shè)iDEN基站在測(cè)試點(diǎn)C處產(chǎn)生的干擾等于模擬手機(jī)的熱噪聲，這樣等效于手機(jī)熱噪聲增加3dB（我們暫不考慮大氣、環(huán)境與多徑干擾），這時(shí)模擬手機(jī)接收到的iDEN的干擾信號(hào)為124dBm。（由于系統(tǒng)是干擾受限，根據(jù)模擬的C/I18dB計(jì)算，實(shí)際的干擾I要比124dBm大）。在f0±25KHz時(shí)，由于帶外有效發(fā)射功率9.05dBm，C點(diǎn)的功率為124dBm，這樣路徑衰耗為114.95dB，代入Okumura-Hata公式，可得到C點(diǎn)距iDEN基站的距離d2為： d20.70公里在f0±50KHz時(shí)，由于帶外有效發(fā)射功率16.05dBm，C點(diǎn)的功率為124dBm，這樣路徑衰耗為107.95dB，代入Okumura-Hata公式，可得到C點(diǎn)距iDEN基站的距離d2為： d20.43公里這就是說(shuō)兩基站不在同一站址時(shí)，基站的發(fā)射功率、天線高度及天線增益都相同時(shí)，模擬基站覆蓋區(qū)的邊緣距iDEN基站的距離為0.70公里時(shí)，將不會(huì)產(chǎn)生有害干擾。一般由于天線的方向性，距離基站越近其增益越小，模擬基站覆蓋區(qū)的邊緣距iDEN基站的距離越近。在模擬系統(tǒng)覆蓋區(qū)內(nèi)，模擬移動(dòng)臺(tái)接收到的有用信號(hào)很強(qiáng)，而接收到iDEN的干擾信號(hào)相應(yīng)的減少，因此不會(huì)對(duì)模擬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。從以上分析可知，當(dāng)兩系統(tǒng)使用頻率相鄰或相差±50KHz時(shí)iDEN基站對(duì)模擬系統(tǒng)的在一定地理區(qū)域內(nèi)將使干擾（噪聲）增加3dB，對(duì)模擬系統(tǒng)有一定的影響，但影響很小，一般不會(huì)干擾模擬系統(tǒng)的正常工作（覆蓋區(qū)內(nèi)）。4）、iDEN移動(dòng)臺(tái)對(duì)模擬基站的影響根據(jù)iDEN資料，iDEN移動(dòng)臺(tái)最大發(fā)射功率為3W，其電纜損耗為2.3dB，發(fā)射天線增益為1dBd，因此移動(dòng)臺(tái)的有效輻射功率為： PTi31.5 dBm 根據(jù)本章表1可知，當(dāng)f0±25KHz時(shí)，其帶外發(fā)射功率為-23.5dBm； 當(dāng)f0±50KHz時(shí)，其帶外發(fā)射功率為-33.5dBm。 假設(shè)iDEN移動(dòng)臺(tái)處于模擬基站的正下方，即距模擬基站的距離d70米，則根據(jù)公式（5）可得路徑損耗Lb為： Lb82.11 dB模擬基站接收系統(tǒng)的總損耗為7.4dB，天線增益為10dB，分集改善6dB，實(shí)際有效增益為： Ge8.6dB因此基站接收機(jī)接收到iDEN移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)為： PRiPTiLbGe 42.01 dBm 我們知道模擬基站接收機(jī)的可用電平為104dBm，兩者相差62dB，小于70dB的干擾抑制比，所以當(dāng)兩系統(tǒng)鄰道使用時(shí)，不會(huì)對(duì)基站接收造成阻塞。這時(shí)模擬基站接收機(jī)接收到iDEN移動(dòng)臺(tái)的帶外發(fā)射PRiO為： 當(dāng)f0±25KHz時(shí)，PRiO-23.5dBm82.11+8.697.01 dBm 當(dāng)f0±50KHz時(shí)，PRiO-33.5dBm82.11+8.6107.01 dBm很明顯，干擾電平已接近基站接收機(jī)的可用電平，因此基站接收機(jī)接收其覆蓋區(qū)邊緣的信號(hào)時(shí)，將受到近處iDEN手機(jī)的干擾。那么，iDEN移動(dòng)臺(tái)距離模擬基站多遠(yuǎn)時(shí)，干擾才可以忍受呢？我們假設(shè)iDEN移動(dòng)臺(tái)的干擾等于模擬基站的熱噪聲，即127dBm，則路徑傳播損耗為： 當(dāng)f0±50KHz時(shí), Lb1278.6（23.5）112.1 dBm 當(dāng)f0±50KHz時(shí), Lb1278.6（33.5）102.1 dBm 根據(jù)公式（5），可算出iDEN移動(dòng)臺(tái)距模擬基站的距離為： 當(dāng)f0±25KHz時(shí)，d0.57公里 當(dāng)f0±50KHz時(shí)，d0.28公里其實(shí)這種遠(yuǎn)近效應(yīng)對(duì)整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)都是存在的，是其特有的現(xiàn)象，我們只要注意就行了。3、模擬集群系統(tǒng)對(duì)iDEN系統(tǒng)的干擾 1）、iDEN基站和模擬基站處于同一站址時(shí) 從上面計(jì)算可知，模擬系統(tǒng)基站覆蓋區(qū)覆蓋區(qū)半徑為8.24公里，基站到覆蓋區(qū)邊緣的路徑損耗為時(shí)150.05dB。假設(shè)模擬系統(tǒng)基站的發(fā)射功率為70W，鄰道功率<70dB，雜散射頻分量<70dB，而帶外發(fā)射功率為二者之和，即<67dB，因此帶外發(fā)射功率為-18.55dBm，考慮天線增益及饋線損耗以后其帶外有效發(fā)射功率為-18.55+10-7.4=-15.95dBm。其帶外發(fā)射在邊緣時(shí)的功率為： -15.95 150.05166dBm iDEN系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)的熱噪聲為123dBm，遠(yuǎn)大于模擬基站帶外發(fā)射產(chǎn)生的干擾，因此在iDEN系統(tǒng)在其覆蓋區(qū)邊緣不會(huì)被干擾。 如果由模擬基站帶外發(fā)射產(chǎn)生的干擾等于iDEN移動(dòng)臺(tái)的熱噪聲，即123dBm，則移動(dòng)臺(tái)距基站的距離為0.40公里。 這時(shí)雖然噪聲（干擾）增加一倍，但由于有用信號(hào)很強(qiáng)，因此不會(huì)產(chǎn)生干擾。從以上分析計(jì)算可知，在同站址時(shí)模擬基站不會(huì)對(duì)iDEN系統(tǒng)產(chǎn)生有害干擾。2）、iDEN基站和模擬基站不同站址時(shí)（iDEN信號(hào)弱，模擬信號(hào)強(qiáng)的情況）我們假設(shè)iDEN手機(jī)處在測(cè)試點(diǎn)C，測(cè)試點(diǎn)C是在iDEN基站的覆蓋區(qū)邊緣，C點(diǎn)距iDEN基站的距離為d28.18公里，同時(shí)又處于模擬基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，如下圖。我們假設(shè)模擬基站B在測(cè)試點(diǎn)C處產(chǎn)生的干擾等于iDEN手機(jī)的熱噪聲，這樣等效于手機(jī)熱噪聲增加3dB（我們暫不考慮大氣、環(huán)境與多徑干擾），這時(shí)iDEN手機(jī)接收到的模擬的干擾信號(hào)為123dBm。 A B A-iDEN發(fā)射基站位置 d2 C d1 B-模擬發(fā)射基站位置 · C-測(cè)試點(diǎn) 由于模擬系統(tǒng)基站帶外有效發(fā)射功率15.95dBm，C點(diǎn)的功率為123dBm，這樣路徑衰耗為107.05dB，代入Okumura-Hata公式，可得到C點(diǎn)模擬基站的距離d1為： d10.40公里這就是說(shuō)兩基站不在同一站址時(shí)，基站的發(fā)射功率、天線高度及天線增益都相同時(shí)，iDEN基站覆蓋區(qū)的邊緣距模擬基站的距離為0.40公里時(shí)，將不會(huì)產(chǎn)生有害干擾。一般由于天線的方向性，距離基站越近其增益越小，iDEN基站覆蓋區(qū)的邊緣距模擬基站的距離越近。在iDEN系統(tǒng)覆蓋區(qū)內(nèi)由于iDEN移動(dòng)臺(tái)接收到的有用信號(hào)很強(qiáng)，而模擬的干擾信號(hào)相應(yīng)的減少，因此iDEN移動(dòng)臺(tái)不會(huì)受到干擾。從以上分析可知，模擬基站對(duì)iDEN系統(tǒng)的在一定地區(qū)將使干擾（噪聲）增加3dB，對(duì)iDEN系統(tǒng)有一定的影響，但影響很小，一般不會(huì)干擾iDEN系統(tǒng)的正常工作（覆蓋區(qū)內(nèi)）。3）、模擬移動(dòng)臺(tái)對(duì)iDEN基站的干擾模擬手機(jī)的發(fā)射功率在0.2W-1.3W之間，最大發(fā)射功率為31.14dBm，鄰道功率一般<2.5uW，即26.02dBm，iDEN基站接收機(jī)的饋線總損耗為9.5dB，天線增益為10dB，分集接收改善4.7dB，因此實(shí)際的天線有效增益為： Ge9.5104.75.2dBi假設(shè)模擬移動(dòng)臺(tái)在其覆蓋區(qū)邊緣，且距iDEN基站的距離為70米（處在iDEN基站的正下方），根據(jù)Okumura-Hata公式可計(jì)算出路徑衰耗為82.11dB，這時(shí)iDEN基站接收到模擬手機(jī)的功率為： PRA31.1482.115.2 =-45.77 dBm我們知道iDEN基站接收機(jī)的可用電平為104.5dBm，兩者相差58.73dB，而一般集群系統(tǒng)在25KHz信道間隔時(shí)的鄰道干擾抑制比為70dB，因此模擬系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)不會(huì)對(duì)iDEN基站接收造成阻塞。這時(shí)iDEN基站接收機(jī)接收到模擬移動(dòng)臺(tái)的帶外發(fā)射PRAO為： PRAO-26.02dBm82.11+5.2-102.93 dBm很明顯，干擾電平已接近基站接收機(jī)的可用電平，因此iDEN基站接收機(jī)接收其覆蓋區(qū)邊緣的信號(hào)時(shí)，將受到近處模擬手機(jī)的干擾。我們假設(shè)模擬移動(dòng)臺(tái)對(duì)iDEN基站的干擾等于iDEN基站的熱噪聲，即127dBm，則路徑傳播損耗為： Lb1275.2（26.02）106.18 dB根據(jù)公式（5），可算模擬移動(dòng)臺(tái)距iDEN基站的距離為： d0.38公里這樣，只要模擬移動(dòng)臺(tái)到iDEN基站的距離大于或等于380米，就不會(huì)對(duì)iDEN基站接收遠(yuǎn)端信號(hào)時(shí)產(chǎn)生有害干擾。同上節(jié)一樣，這是整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)都存在的遠(yuǎn)近效應(yīng)現(xiàn)象。4、結(jié)論 從以上計(jì)算可知，模擬集群系統(tǒng)和iDEN系統(tǒng)可以使用相鄰頻道而不相互干擾。當(dāng)要同頻復(fù)用時(shí)必須滿足C/I的要求，有一定的隔離距離。 以上計(jì)算均是以接收到的話音質(zhì)量為4級(jí)、無(wú)線覆蓋區(qū)邊緣的可通率為90、城區(qū)室外準(zhǔn)平滑地形等條件為前提的。如果話音質(zhì)量變?yōu)?級(jí)，邊緣的無(wú)線可通率變?yōu)?5，且郊區(qū)時(shí)，計(jì)算結(jié)果可能不同，但計(jì)算方法類(lèi)似。（三）GSM與CDMA系統(tǒng)之間的干擾分析 1、概述：我國(guó)1GHz以下頻率的分配如圖3。 從圖中可以看出，CDMA在我國(guó)可以使用的頻率是825835MHz和870880MHz；GSM使用的頻率為885915MHz和930960MHz，由中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通共同使用。CDMA和GSM基站和移動(dòng)臺(tái)使用頻率如表3。 中國(guó)移動(dòng) TrunckingGSMGSMGSMGSMCDMACDMATrunckingCDMA960954930915909885880870866851825 835 821806 CDMA中國(guó)聯(lián)通 圖3 800900MHz頻率分配圖 表3 基站和移動(dòng)臺(tái)使用頻率基站發(fā)射移動(dòng)臺(tái)接收移動(dòng)臺(tái)發(fā)射基站接收CDMA870880 MHz825835 MHzGSM930960 MHz885915 MHz從表3中可以看出CDMA基站的發(fā)射頻率與GSM基站的接收頻率相鄰；GSM移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射頻率與CDMA移動(dòng)臺(tái)的接收頻率相鄰。正因?yàn)檫@樣，CDMA系統(tǒng)基站可能會(huì)對(duì)GSM基站的接收產(chǎn)生干擾；由于GSM的移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率較小，對(duì)CDMA移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生干擾的可能性很小。2、干擾分析方法為了分析兩種系統(tǒng)之間的干擾，我們假設(shè)在干擾發(fā)射機(jī)（Tx）和被干擾接收機(jī)（Rx）之間的隔離度Lp定義如下： LpPOOBGTXGRXILTLR （15） 式中： POOB -發(fā)射機(jī)Tx的帶外發(fā)射功率（dBm） GTX -發(fā)射天線增益（dBi） GRX -接收天線增益（dBi） I -被干擾接收機(jī)的干擾門(mén)限（dBm） LT、LR -發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)饋線損耗（dB） 研究系統(tǒng)之間的干擾，首先要知道各種業(yè)務(wù)的性能參數(shù)，然后才能分析計(jì)算。CDMA基站參數(shù)及GSM基站參數(shù)分別見(jiàn)表4和表5： 表4 CDMA基站發(fā)射參數(shù)及移動(dòng)臺(tái)熱噪聲參數(shù)數(shù)值基站（BS）發(fā)射功率 Ptx,bs43 dBm基站收發(fā)天線有效增益GIS9510 dBi（包括饋線損耗等）接收和發(fā)射帶寬B1.23MHz基站帶內(nèi)相鄰信道功率1 （ACP1）（f0±0.75MHz 。1.98MHZ） -45 dBc/30KHz º -36.76 dBc/200KHz基站帶內(nèi)相鄰信道功率2 （ACP2）（f0 ± 1.98MHZ或更多）-60 dBc/30KHz º -51.76 dBc/200KHz 基站帶外相鄰信道功率（ACP ）（f0 ± 1.98MHZ或更多）-13 dBm/30MHz º -4.76 dBm/200KHz或-60 dBc/30KHz（二者中取較小者）移動(dòng)臺(tái)（MS）本機(jī)噪聲電平-104 dBm 表5 GSM基站接收時(shí)的工作參數(shù)基站接收機(jī)靈敏度電平Pr104dBm基站接收機(jī)接收帶寬B200KHz基站有效接收天線增益Gr10dBi（包括饋線損耗等）基站接收所需的C/I9dB 基站接收機(jī)噪聲電平-116dBm注：1870880MHz為CDMA