五階互調演算法
A. 五階互調干擾是怎樣生成的
是由於非線性器件產生的,高頻調制是用的放大器都是非線性啊,把兩個信號加進去,泰勒展開n階互調都有了,
B. 是不是三階互調沒問題五階互調就沒問題
由器件特別是放大器的非線性失真引起.\x0d偶數階互調失真一般遠離中頻頻率而很容易被濾除,而奇數階互調失真中的一部分將緊靠在中頻附近無法濾除,其中尤以三階互調失真振幅最大,影響也最大,會導致信號頻帶擴展,造成臨道干擾,破壞帶內各頻率分量輸出電壓和輸入電壓間的線性關系,是衡量接收機性能的重要指標.三階互調失真通常用輸出信號中三階互調失真的成份與雙音信號中某一個信號頻率的成份的比值取對數來表示(電壓有效值).\x0d由於器件存在非線性,如果只有一個輸入信號的情況下,會產生的非線性現象有:增益壓縮,也稱為1dB壓縮點,這個指標,如果不是頻率偏移器件(如混頻器),可以用VNA測量,如果是頻率偏移器件,當然也可以用VNA測量,但是要求VNA有頻率偏移模式,但是更加普通的測量是SG+SA,還有其他的非線性指標有AM-AM,AM-PM等\x0d如果有兩個信號,這個時候存在的非線性有互調和交調,如果有輸入信號的頻率為f1和f2,那麼三階互調頻率為2f1-f2和2f2-f1,當f1和f2很接近時,互調產物一般也落在信道內,因此該指標在接收機中非常重要,測量時有如下方案:\x0d1.兩台SG+一台SA,此時還需要一些隔離器,濾波器等測試附件\x0d2.通過一台調制源,產生兩路信號,如Agilent的E4438C的multi-tone,再由SA測量,此時要注意校準由信號源本身產生的互調失真\x0d3.
C. 功率放大器 互調兩端不平衡怎麼優化
首先這種現象確實是由於記憶效應造成的。其次是如何改善?確實比較難實現,我個人的經驗:1,修改供電去耦電路。修改電容的大小和位置,但是在實際的測試過程中這種方法可實現性不高。2,看看偏置電路的頻率相應,修改偏置電路的尺寸,也可以增加一條偏置電路線。一般情況下都是 加大偏置線的寬度,但是帶來效率的降低。3,做好散熱。詳細看看散熱的效果,特別是功放底座與散熱片間。記憶效應的消除是一個非常困難的事情,好的系統需要數字系統來校正。
D. 射頻中的DPD是什麼
數字預失真處理,是提高功放線性的。目前國內應用已經很廣泛了。
E. WCDMA網路優化中直放站的應用
作為一種實現無線覆蓋的輔助技術手段,直放站可以利用較少的投資、較短的周期,迅速擴大無線覆蓋范圍,解決盲區覆蓋問題,因此在移動通信網中得到廣泛應用。直放站的設計、維護和優化工作直接關繫到直放站的覆蓋區域以及相鄰區域的網路性能和用戶感知。
1、CDMA直放站常見問題分析
由於直放站設備本身的局限性及無線環境的復雜性,直放站在應用中出現了很多問題,尤其是無線直放站反映的問題更多。直放站在網路中出現的問題主要包括干擾、接入和切換問題,導致接入成功率低,切換成功率低,掉話現象嚴重。
1.1 干擾問題
直放站在應用中主要面臨的是干擾問題。由於直放站是對網路中一個扇區信號的放大,必然對網路結構造成影響,從而影響信號和干擾的分布,因此直放站的規劃應該納入整網中考慮。
對於光纖直放站,由於直接從基站耦合信號,不會引入其他無用信號,所以在規劃中主要考慮目標覆蓋區同周圍基站的信號配合與交疊,避免干擾問題。對於無線直放站,由於空中信號的多樣性,會不可避免地引入干擾信號,因此,在城市中盡量不採用無線直放站,在必須採用無線直放站的地方,盡量採用移頻直放站。只有在施主信號比較純凈的區域才能採用無線直放站。在採用無線直放站的時候,需要充分考慮施主天線和重發天線的隔離要求,保證信號的正常發射和接收。
1.2 接入問題
在直放站覆蓋區,經常會碰到接入方面的問題,如接入成功率低、接入時間長或接入不成功等現象。接入問題主要是由3方面因素引起的。
●干擾問題:在直放站周圍可能存在信號干擾,需要對施主信號或直放站及周邊基站信號進行調整,從而減少干擾信號。
●直放站增益設置問題:直放站增益設置不當,使得覆蓋或基站靈敏度不能達到要求,需要根據現場測試結果進行增益設置調整。
●系統參數設置問題:在直放站的應用場景中,需要根據具體條件對系統參數尤其是搜索窗等參數進行調整;在接入過程中,直放站主要受反向接入搜索窗的影響。
1.3 切換問題
切換不成功或切換遲緩也是在直放站應用中經常遇到的問題。切換問題的主要影響因素有兩個。
●鄰區搜索窗設置問題:如果搜索窗設置得太小,那麼可能無法搜索到鄰區;如果搜索窗設置得太大,那麼搜索時間變長,可能導致切換過程過緩或無法切換。
●Pilot_inc設置問題:根據各廠家實現方式的不同,Pilot_inc的設置可能會影響到PN的判決,從而影響切換。
2、直放站維護與優化工作中需要關注的問題
直放站的使用會改變施主基站的覆蓋半徑,增加無線信號傳播的路徑,產生導頻混淆、導頻污染等問題。因此,在實際維護與優化工作中需要調整相應的基站參數,通過反復地調整和測試,使系統達到最優狀態。
針對CDMA直放站應用中容易出現的干擾、接入和切換等問題,通過對CDMA網路直放站長期地維護和總結,筆者提出在日常優化工作中需要關注的幾個重點問題。
2.1 施主基站鄰區列表改變
直放站的引入改變了無線網路拓撲結構,可能會引起相鄰小區的鄰區關系變化。如果鄰區漏配,將導致切換失敗率上升、掉話率上升,影響用戶感知。在日常維護工作中,應該結合路測數據對施主基站及直放站相鄰基站的鄰區關系進行檢查。
2.2 施主基站RSSI異常,指標惡化
直放站的引入會不可避免地對施主基站接收靈敏度、接入和切換等性能造成影響。因此,若在日常維護中發現施主基站RSSI(接收信號強度指示)異常,接入、切換等無線性能惡化,則需要進行如下檢查。
●進行干擾源的檢查,若存在較強干擾,則應該考慮規避干擾或更換站址。
●調整直放站參數,盡量降低直放站對施主基站的上行干擾。直放站的使用可能引起上行雜訊增大,導致基站系統的接收靈敏度惡化,從而引起上行鏈路覆蓋范圍的收縮,施主基站指標惡化。
●通過調整直放站增益,將其對施主基站底噪的抬升控制在2 dB以內,盡量減少對施主基站接收靈敏度的影響。
●建議保留6 dB左右的增益和輸出功率餘量,增益餘量不足會引發直放站自激,功率餘量不足會使直放站過載。
●控制上下行增益差在5 dB以內,保證正反向鏈路的平衡,避免影響開環功率控制和接入性能。
2.3 網路導頻混淆和導頻污染
引起導頻混淆和導頻污染的原因大多是網路規劃不當,也不排除個別站點天線受到風等自然因素影響發生傾斜,偏離了目標覆蓋區域等因素。發現導頻混淆和導頻污染最好的方法就是對直放站覆蓋區域進行路測。針對導頻混淆和導頻污染有如下解決辦法:
●由遠及近調整基站或直放站天線,控制覆蓋范圍,消除或降低不該出現的導頻;
●對於調整天線無法解決的區域,可通過調整基站導頻配置或直放站下行增益來拉大主次導頻間的差距;
●最強Pilot Ec/Io一次強Pilot Ec/Io>5 dB(建議只有一個大於-12 dB的導頻信號)。
2.4 無線直放站天線的選址和安裝
合理選擇無線直放站施主天線的安裝位置,盡量保證施主天線位置只存在一個強導頻。施主天線應選用窄波瓣的天線,同時應盡量對准施主基站的天線方向,保持與宿主基站的視距傳輸以避免導頻污染。在施主天線安裝位置,要求施主基站RSSI>-60 dB m。
收發隔離度是指CDMA信號從直放站前向輸出埠至前向輸入埠(或者從反向輸出埠至反向輸入埠)的鏈路衰減值(包括施主天線、重發天線增益和空間耦合損耗)。在選擇施主天線和重發天線的類型和安裝位置時,應注意收發隔離度,以防止自激。收發隔離度應比直放站最大工作增益大10~15 dB。為達到隔離要求可採取以下措施:
●施主天線與重發天線採用背對背安裝方式,當安裝在鐵塔上時,使用鐵塔平台對天線進行隔離,當安裝在樓房頂時,使用建築物或通過增大天線水平距離進行隔離;
●如果兩天線之間有隔離物,如樓頂的水箱、梯間等,安裝時要避免兩天線在同一側;
●採用具有良好前後比的施主和重發天線提高隔離度;
●施主天線一般安裝在重發天線下部,應具有良好的上旁瓣抑制能力,同時應准確利用天線主旁瓣之間的弱信號區域提高施主天線與重發天線的隔離度。
2.5 施主基站搜索窗的參數調整
直放站的引入會增加最大路徑傳播時延,這不僅影響到激活集、鄰區集和剩餘集對應的搜索窗等前向搜索性能,還可能影響到反向接入信道捕獲窗口和反向業務信道搜索窗口等反向搜索性能。
在實際網路應用中出現較大時延時,首先應該考慮採用較大的搜索窗以保證導頻搜索的需要。當搜索窗設置過小時,可能會導致正常的多徑信號無法被捕獲,使有用信號能量降低,干擾增加,甚至導致掉話。搜索窗設置過大時,搜索效率降低,在密集市區對手機搜索性能的影響較大,在基站分布稀疏的區域,由於需要搜索的導頻較少,所以影響稍小。
2.6 關注施主基站的話務統計
直放站的應用本身是不會增加容量的。當施主基站話務上升超過擴容門限時,如果是由直放站覆蓋區域話務增長造成的,則應該考慮用基站替換直放站;如果是由施主小區覆蓋區域話務增長造成的,則應該考慮更換直放站施主小區。
由於直放站是對施主基站信號的轉發,所以無法提供新的容量,而直放站的引入在總體上增加了整個扇區的覆蓋范圍,因此,用戶分布范圍的擴展也會相應地帶來所需功率的增加以及用戶數的降低。
由於直放站對施主基站的底噪有影響,因此反向鏈路將需要更多的功率。直放站對施主基站的影響程度取決於直放站反向鏈路凈增益、直放站雜訊系數等。
3、結束語
作為網路覆蓋中的一種補充,直放站可以為運營商節省網路建設成本。由於直放站在網路中引入了干擾,所以必須做好直放站的日常維護及優化工作,才能最大限度地發揮其作用,真正實現建設精品網路的目標。
直放站的設計原理和方法
直放站作為公司在網路優化方面的核心產品之一,其設計的重要性不言而喻。直放站的設計包括很多方面,從核心的射頻性能和監控參數,到產品的可靠性設計(EMC 設計、降額設計、熱設計、軟體可靠性和機械可靠性、環境可靠性等),再到產品的成本分析設計,無論哪一方面都將會影響到產品的市場競爭力。在此,僅從其中最關鍵的一些因素上來分析直放站設計的原理與方法,以及在設計中需要特別注意的一些地方。
從在通信網路中所起的作用來看,直放站的主要功能就是放大從基站(下行)和移動台(上行)接收過來的有用信號,並將放大後的信號經天線(或其它耦合方式)發送出去。通過這一方式提高系統基站的覆蓋能力。在這一放大過程中,要盡可能抑制隨有用信號一起接收進來的干擾信號,同時也要避免產生新的干擾。也就是說,直放站的放大必須是有帶寬限制的,同時還要保證直放站的放大是線性的。這是直放站很重要的兩個特點。帶寬的限制主要由雙工器和中頻濾波器來實現,而線性的要求則對功率放大器的設計實現提出了很高的要求。另外,在實際的工程運用中,還要保證直放站的引入不會給通信系統疊加更多的雜訊。
這就產生了直放站另一類很重要的模塊——低雜訊放大器。至此,可以看出直放站的基本模型中已經包含了四類核心模塊:雙工器(限制帶寬)、低雜訊放大器(限制雜訊)、選頻(帶)模塊(中頻濾波)和線性功率放大器(線性放大)。
了解了直放站的基本組成,再來看影響和決定直放站性能的那些基本參量,就比較容易理解接受了。以WCDMA 直放站為例,衡量直放站的無線指標主要有:標稱最大輸出功率;自動電平控制(ALC);增益(最大增益、增益調節范圍、增益調節步長及誤差);帶內波動;雜訊系數;頻率誤差及頻率步進;傳輸時延;輸入/輸出駐波比;帶外增益;雜散(頻譜發射模板、雜散輻射);調制精度(誤差矢量幅度EVM、峰值碼域誤差PCDE);輸入互調;輸出互調等。下面先簡單分析一下這些指標主要都跟哪些模塊的哪些參數有關,然後再詳細說明各個指標的設計方法以及它們之間的一些相互制衡的關系。標稱最大輸出功率主要由線性功放的最大輸出功率和雙工器的插損決定,自動電平控制通常取決於功放的功率控制環路(低噪放也設計成有ALC 功能,但一般不應作為整機的ALC 來使用)。增益的設計包含很多方面,直放站射頻通路上的所有組成單元都將影響到整體的增益。影響增益帶內波動的因素有很多,除了射頻通路上各模塊的帶內波動外,各模塊埠之間的匹配以及模塊的EMC 性能也會有一定的影響。從級聯系統的雜訊系數計算公式來看,直放站的雜訊系數在一定程度上只取決於低噪放模塊之前的鏈路損耗和低噪放的雜訊系數;但當低噪放的增益較低時,選頻器和功放的雜訊系數也會有很大的影響。頻率誤差主要由本振的參考晶振的頻率准確度和穩定度決定,而頻率步進則與本振鎖相環的鑒相頻率有關。傳輸時延反映了中頻聲表濾波器的時延特性。輸入/輸出駐波比跟雙工器的輸入/輸出駐波比、低噪放的輸入駐波比和線性功放的輸出駐波比有關。帶外增益實際上是一個綜合的指標,它主要由帶內增益和選頻器的帶外抑制決定。影響雜散指標的因素很多,頻譜發射模板主要取決於線性功放的ACPR 值,而雜散輻射則跟很多參數有關,比如說本振的泄漏、寄生雜譜、互調產物、諧波輻射等。影響調制精度指標的因素主要有頻率誤差和相位雜訊,系統的自激(即使很微小)也會產生很大的影響。
輸入互調指標對於選頻直放站來說,基本上由中頻聲表濾波器之前的電路的三階互調特性決定,而後面電路的線性影響基本可以忽略;但對選帶直放站來說,輸入互調指標由整個鏈路所有模塊的三階互調(也可能是五階互調)特性共同決定。
輸出互調主要跟功放的輸出端特性有關,在功放輸出端接有環行器或隔離器的情況下,輸出互調指標很容易實現。
從上面簡單的分析可以看到,有些指標相互之間是有關聯的,甚至在一定程度上還會相互制約。比如說,最大增益會影響帶外增益指標,頻率誤差會影響調制精度,雜訊系數也會影響到雜散(雜訊)。下面會對其中幾個重要的指標進行詳細的分析以及相應設計方法的探討。
1. 直放站的標稱輸出功率設計
直放站的設計首先要考慮運營商的需求。作為非消費類產品,直放站有很明確的目標客戶,因此其設計在很大程度上可以算是量身定做。當然,這里指的只是產品的性能規格,而在實現方式上仍然可以很靈活。
對於WCDMA 直放站來說,其下行標稱輸出功率一般由運營商的需求指定,通常可分為微功率、小功率、中功率和大功率等幾個檔次。從目前主要的一些設備製造商的產品來看,功率等級主要包含有50mW 、200mW、2W、5W、10W和20W 等幾個級別。相應地需要設計不同功率等級的下行線性功放。因此,直放站下行標稱輸出功率的設計實際上就是相應輸出功率等級的線性功放的設計。
而WCDMA 直放站上行標稱輸出功率的設計則主要由WCDMA 的話務量決定。
下面簡單分析一下WCDMA 直放站上行輸出功率設計的原則。
設WCDMA 基站NodeB 接收機BLER 為10-3 時Eb/No 要求為5dB,所以當基站下只有一個語音用戶時,用戶到基站的功率電平值PUE-NodeB為(為計算方便,未考慮其它干擾):
PUE-NodeB = KTB+NFNodeB+Eb/No- GP=-108+5+5-25=-123dBm
其中: KTB 為WCDMA 系統的熱雜訊,3.84MHz時為-108dBm;
NFNodeB為NodeB的雜訊系數,假定為5dB;
GP為WCDMA系統的擴頻增益,
當系統使用12.2kbps速率進行語音通信時,GP=Log(3.84M/12.2K)=25dB。即當基站只有一個語音用戶時終端UE 的上行電平只要到達基站有-123dBm就可以滿足通信要求。如果直放站到基站的綜合路徑損耗為95dB,那麼此時直放站的上行輸出功率為-123+95=-28dBm 。現在假設一種極端的情況來看看WCDMA 直放站的上行輸出功率,條件如下:
基站導頻功率PCPICH(導頻功率占總功率按10%計):33dBm
直放站下行輸入導頻功率PCPICH-REP:-80dBm
基站到直放站的綜合路徑損耗LNodeB-REP:113dB
直放站上/下行增益GREP-UP/GREP-DN:90dB/90dB
無話務時直放站上行輸出功率PREP-UP (此時相當於直放站輸出自有上行熱雜訊NREP-UP):
PREP-UP =NREP-UP =KTB+NFREP-UP+GREP-UP=-108+5+90=-13dBm
假設此時基站由於話務量較高且受到較大的外干擾,UE到達基站的功率電平PUE-NodeB要為 -110dBm才能滿足Eb/No為5的要求,那麼此時
每用戶從直放站上行輸出電平PUE-REP要為:PUE-REP=PUE-NodeB +LNodeB-REP = -110+113=3dBm 。假定施主基站是一個三載波基站,直放站覆蓋范圍內最多時有30 個用戶進行通信,那麼此時直放站上行總輸出功率電平PREP-UP/ 30 為:
PREP-UP/ 30 =NREP-UP + PUE-REP/ 30=10Log(1/101.3+30*100.3)=18dBm
而要使直放站達到18dBm 的上行輸出功率需同時滿足以下三個條件:
1、直放站與基站的路徑損耗特別大;
2、話務量特別大或受到較大的干擾;
3、直放站覆蓋范圍內話務量也特別大。要同時達到這三個條件的概率非常小,因此,WCDMA 直放站的上行額定輸出功率做到20dBm 就足夠任意類型WCDMA 直放站的上行輸出要求了。
2. 直放站的增益設計
直放站的增益通常設計成跟直放站到基站的路徑損耗相當的等級。當直放站覆蓋的區域下行輸入功率特別小(即直放站到基站的路徑損耗特別大)的時候,直放站的增益不能變得很大,直放站的覆蓋范圍將會縮小。而當直放站覆蓋的區域下行輸入功率較大時,直放站應該可以適當控制其增益,即直放站要有增益調節的功能。
從整機的角度來看,直放站的增益設計也有諸多的限制。直放站的增益如果設計得過高,除了可能會引起鏈路的不穩定之外,對其它很多指標都會產生影響。
首先,當直放站到基站的路徑損耗一定時,直放站的上行增益越高,直放站的雜訊對基站雜訊的影響就越大。一個明顯的例子是,當直放站的上行增益跟直放站到基站的路徑損耗相等,直放站的雜訊系數跟基站接收機的雜訊系數也相等時,直放站的熱雜訊疊加到基站輸入端將導致基站的熱雜訊被抬高3dB。如果直放站的增益高於直放站到基站的路徑損耗,那麼直放站熱雜訊的影響會更大。此外,直放站增益過高會使直放站的輸出底噪很高,而導致直放站的雜散高於指標要求。另外,在上面也提到了帶外增益指標是跟帶內增益有直接聯系的,當帶外抑制一定時,帶內增益過高也會導致帶外增益超出指標的要求。因此,直放站的增益設計並不是越高越好。當然,直放站的增益如果太低,那麼實際運用中很可能直放站不能滿功率輸出,這會導致直放站的覆蓋能力降低。所以,直放站的增益設計必須結合多種因素綜合考慮。
直放站的增益設計除了從整機角度考慮以外,還有很重要的一點是增益分配的問題,即如何把整機的增益分配到各個模塊上面。上面提到直放站的射頻通路上有四類核心模塊,直放站的增益主要分配到這幾個模塊上。對雙工器來說,其插損越小越好。因為無論其作為鏈路輸入還是作為鏈路輸出,其插損小都會給直放站的設計帶來很大的便利。作為鏈路輸入,小的插損會帶來更好的整機雜訊;而作為鏈路輸出,小的插損會減輕線性功放輸出功率的壓力。選頻(帶)模塊通常會做成零增益或負增益,這對選頻(帶)模塊來說並不難實現,而且對整機來說也是一個較好的方案。增益分配的關鍵在低噪放和功放上面。從直放站整機雜訊的角度來考慮,低噪放的增益越高越有利;而從混頻器的線性角度來考慮,低噪放的增益不能設計得太高。因為對於同樣的整機輸入功率,低噪放的增益越高,低噪放的輸出功率就越大,也就意味著選頻模塊的輸入功率越大,位於選頻模塊輸入端的混頻器的線性壓力就越大。從目前WCDMA 直放站的設計來看,選頻模塊的下變頻器的線性是整機輸入互調指標的瓶頸。因此,低噪放的增益設計必須根據整機雜訊指標和輸入互調指標來綜合考慮,選擇合理的分配方案。
基於實際的工程應用,直放站的增益要有可調節的功能。這個可調節實際上包含了兩個方面。一個是自動調節,這就是自動電平控制。在直放站的輸入功率增大時,為了控制其輸出功率不致超出范圍,則要相應地減小直放站的增益。功放的自動電平控制正是基於這樣一種考慮。當直放站的輸入功率在大多數情況下都高於直放站設計之初的預測值時(即直放站覆蓋區基站的下行信號較大),則需要人為地調小直放站的增益。這就是直放站增益的數控調節功能。一般直放站的增益數控調節范圍都有20dB 以上,通常用5bit(1dB 步進)的數控衰減器來實現。在實際的直放站中,考慮其他一些因素(比如說雜訊和線性等),增益調節需要用多級數控衰減器來實現。
F. 五階互調干擾計算公式正確的是
4a+/-b 4b+/-a 3a +/-2b 3b+/- 2a
G. -153dbc@+43dbm*2 在通信中怎麼理解
這應該是互調干擾的單位吧。
互調干擾是指兩路頻率相近的信號相互調整後產生的干擾信號。通常三階互調和五階互調後頻率會與原工作頻率接近,且能量叫大,從而造成明顯干擾。
dBc是指干擾信號與載波(Carrier)信號的比值。你所說的-153dbc@+43dbm*2就是指兩路載波信號均為43dbm的信號,互調產生的干擾信號與載波信號(43dbm)的比值(取對數),單純的-153dbc是個相對值,在這里干擾信號的功率應該是110dBm。
H. 三階互調怎麼計算
將所分配或使用的頻率從低向高排序;
按最小信道間隔計算每個頻率對應的頻道數;
計算相鄰頻道數的差值;
求差值的和(按下舉例方法求和);
檢查差值與和數中不得有相同的數出現。
I. 射頻功放為什麼要採用doherty結構
DPD是指數字預失真處理。由於目前所採用的通信制式的信號的峰均比越來越大,如果採用傳統的功率回退的方式來實現功放,會造成很大的功率的浪費,因此目前的功放大多採用Doherty+DPD的架構來實現功放部件的高效率。
DPD技術主要的實現方式是對輸入PA部件的信號和PA部件的輸出信號進行采樣,並進行誤差的演算法,從而在PA的輸入口加入一個與PA的失真反方向的信號,抵消PA部件的失真。
由於一般需要抵消到功放的五階互調,因此DPD的處理帶寬需要是信號帶寬的五倍。