二阶互调
常见的无线电干扰及其规避措施
2012年第10期，第45卷 通 信 技 术 Vol.45，No.10,2012 总第250期 Communications Technology No.250,Totally常见的无线电干扰及其规避措施探讨先巴才旦（青海海西无线电管理处，青海 海西州 817000）【摘 要】无线电干扰查处工作，是无线电管理工作中的一项重要的任务，作为无线电管理工作者对监测设备的工作原理、功能、技术性能、指标要深刻领会理解，要求掌握电磁环境随地形、频率、天气、距离等外部条件的变化规律。
掌握各类干扰的成因及其规避措施，是有效降低无线电干扰发生率的主要途径。
如何科学有效地规避频率间的干扰，介绍常见的无线电干扰类型、特征、危害性及其抑制干扰采取的措施。
【关键词】无线电干扰；规避措施；探讨【中图分类号】TN918 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2012)10-0027-03 Exploration on Radio Interference and Its AvoidanceXianbacaidan(Haixi Radio Administration Bureau, Haixi Qinghai 817000, China)【Abstract】The investigation of radio interference is on important work of radio management. Knowing how to avoid the radio interference is a main way to reduce the radio interference incidents. This paper describes principal types of the radio interference, their features, harms and the scientific methods for avoiding the radio interference. The different types of radio interference are analyzed, and the methods for avoiding radio interference also given in this paper.【Key words】radio interference；avoidance；exploration0 引言无线电干扰使无线电通信质量下降，要求无线电设备用户在选择设备、建站选址时，要着重考虑如何克服频率干扰问题。
射频隔离度 二阶交调
射频隔离度和二阶交调射频隔离度和二阶交调是无线通信中的两个重要概念。
本文将分别介绍这两个概念，并讨论它们在无线通信系统中的作用和影响。
1. 射频隔离度射频隔离度是指在射频系统中，不同信号之间的相互影响程度的度量。
在无线通信中，射频隔离度是评估系统性能的重要指标之一。
射频隔离度通常使用单位分贝（dB）来表示，数值越高表示隔离效果越好。
较高的射频隔离度可以减少信号之间的干扰，提高系统的抗干扰能力和性能稳定性。
射频隔离度与系统设计和布局密切相关，主要受到以下几个方面的影响：•天线设计：天线的辐射和接收特性会直接影响射频隔离度。
通过合理的天线设计和安装位置选择，可以有效地改善射频隔离度。
•功率控制：合理控制不同信号之间的功率级别，可以降低信号间的互调干扰，从而改善射频隔离度。
•频率规划：通过合理的频率规划，避免相邻信道之间的频率重叠和干扰，提高射频隔离度。
•抗干扰技术：采用专业的抗干扰技术和设备，可以有效地提高射频隔离度。
在实际应用中，射频隔离度要根据具体的无线通信系统和场景需求进行评估和优化。
一个良好的射频隔离度能够有效地提高系统的可靠性和性能。
2. 二阶交调二阶交调是射频系统中的一个重要非线性失真现象。
当两个或多个信号在非线性元件（例如功放器）中交叉作用时，会产生新的频率分量，这些频率分量与原始信号的频率之和或差相等。
这些新的频率分量可能会对系统性能产生不良影响，这就是二阶交调。
二阶交调会引起干扰和失真，影响通信系统的传输质量和接收信号的准确性。
它主要由非线性元件的非线性特性引起，例如功放器的压缩特性。
为了减小二阶交调的影响，可以采取以下措施：•优化功放器的设计：设计和选择合适的功放器，使其具有较低的非线性失真特性，从根本上减小二阶交调的产生。
•使用低交调器件：采用低交调的器件可以有效地降低二阶交调的产生。
•功率控制：合理的功率控制方法可以降低非线性元件的工作点，减小二阶交调的幅度。
•优化频率规划：通过合理的频率规划，避免不同信号之间的频率重叠，减小二阶交调的干扰效应。
互调干扰详解
互调干扰详解The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020互调干扰：是指几个不同频率的信号通过非线性电路时，会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合，而对通信系统构成的一种干扰。
根据IS95规范和国家无委的检测标准，GSM直放站产生的杂散和互调信号在9KHz-1GHz时小于-36dBm，在时小于-30dBm。
在移动通信系统中，互调产生的原因有三方面：发信机互调、接收机互调和外部效应引起的互调。
直放站的杂散和互调的产生主要来自于直放站内部的功放模块。
发射机互调是由于直放站在多个发信机（载波）同时工作时，因合路器系统的隔离度不够而导致信号相互耦合，干扰信号侵入发射机末级功率放大器，从而与有用信号之间合成互调产物，并随有用信号发射，造成干扰。
接收机互调主要是由高放级以及第一混频级电路的非线性所引起。
外部效应引起的互调主要是由于发射机馈线、高频滤波器等无源电路接触不良，以及由于异种金属的接触部分非线性等原因，使强电场的发散信号引起互调，产生干扰源。
当有多个频率信号通过非线性电路时，便会相互调制产生互调失真，以二阶和三阶失真幅度为最大，阶数越高失真越小。
二阶互调fa+fb、fa-fb等，因其频率远离主导信号频率fa、fb，可不考虑：三阶互调的两种模型2fa-fb、fa+fb-fc，因其频率接近或等于主导信号频率，对通信的影响最大；三阶以上互调失真幅度较小，均可不考虑。
移动通信设备主要考虑三阶互调的影响。
（1）互调干扰对系统的影响：对其它运营商的影响：当一个运营商(移动或联通)开通了一台杂散和互调较高的直放站时，互调和杂散信号落在本运营商的频带外，会对附近另一个运营商的下行信号造成同频干扰。
如：运营商A欲在一四层楼上安装一台直放站，杂散和互调为-36dBm（满足无委指标），杂散和互调信号和有用信号一起通过17dBi的业务天线发射，那么杂散和互调信号在天线正面的输出强度为-18dBm，根据自由空间无线信号传播公式可知，相距10米衰减大约50dB，相距100米衰减大约70dB，相距1公里大约衰减90dB；可以算出对其它运营商的下行信号带来的同频干扰。
互调的影响是什么
互调的影响是什么互调干扰：是指几个不同频率的信号通过非线性电路时，会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合，而对通信系统构成的一种干扰。
根据IS95规范和国家无委的检测标准，GSM直放站产生的杂散和互调信号在9KHz-1GHz时小于-36dBm，在1GHz-12.75GHz时小于-30dBm。
在移动通信系统中，互调产生的原因有三方面：发信机互调、接收机互调和外部效应引起的互调。
直放站的杂散和互调的产生主要来自于直放站内部的功放模块。
发射机互调是由于直放站在多个发信机（载波）同时工作时，因合路器系统的隔离度不够而导致信号相互耦合，干扰信号侵入发射机末级功率放大器，从而与有用信号之间合成互调产物，并随有用信号发射，造成干扰。
接收机互调主要是由高放级以及第一混频级电路的非线性所引起。
外部效应引起的互调主要是由于发射机馈线、高频滤波器等无源电路接触不良，以及由于异种金属的接触部分非线性等原因，使强电场的发散信号引起互调，产生干扰源。
当有多个频率信号通过非线性电路时，便会相互调制产生互调失真，以二阶和三阶失真幅度为最大，阶数越高失真越小。
二阶互调fa+fb、fa-fb等，因其频率远离主导信号频率fa、fb，可不考虑：三阶互调的两种模型2fa-fb、fa+fb-fc，因其频率接近或等于主导信号频率，对通信的影响最大；三阶以上互调失真幅度较小，均可不考虑。
移动通信设备主要考虑三阶互调的影响。
在同一个地点，有两台发射机以上，就可能产生互调干扰。
发射机A发出的射频信号fA从空中再通过发射机B的天线，进入发射机B的功放级，与该机发射频率fB相互调制，产生出第三个频率fC。
反之，同时产生fD。
所以，在该处两台发射机发出四个频点的射频功率信号。
其中fC和fD是互调产物（见图一）。
一、互调干扰的危害性(1)互调干扰对系统的影响：互调产物也是由发射机发出的射频能量信号，该信号与另一台发射机再次互调，还会产生另一个互调产物。
二三阶截获点
二三阶截获点
二阶互调截获点:
二阶互调截获点（SOIP）取决于信号的二阶产物，而且基本电平提高1dB，SOIP则提高2dB。
混频器的1/2中频响应可以从二阶互调截获点预测出。
1/2
中频互调截获点取决于射频信号和本振信号的第二谐波，两者都是内部产生的（2FRF±2FLO）。
1/2中频抑制由下式给出：（IP2-S-C）/2 (8)
其中，IP2是二阶互调截获点，S是接收机灵敏度，单位为dBm，C是捕获率或同频道抑制，单位为dB。
例如，假设接收机的二阶互调截获点为45dBm，灵敏度为
-120dBm。
如果同频道抑制为6dB，则半中频抑制为：
（45 dBm +120 dBm -6 dBm）/2=159/2=79.5 dBm
三阶互调截获点
在三阶互调截获点（TOIP）上，基本信号和三阶产物在振幅上是相等的。
基本信号每提高1dB，TOIP则提高3 dB。
TOIP主要反映接收机的互调失真性能。
接收机的互调性能
定义为接收机灵敏度和信号电平两者之间的的差，单位为dB，它足以产生特定的干扰电平。
从下式可以计算出其值：
IM=（2IP3-2S-C）/3 （9）
这里的IM是互调失真率，单位为dB，IP3是TOIP，S是接
收机灵敏度，单位为dBm，C是捕获率或同信道抑制，单位为dB。
方程（9）只包括一个载波的情况。
然而，实际应用的接收机要处理很多载波。
对于2F1-F2和2F1+F2来说，谐波的数量是n（n+1），n为当前载波的数量。
若是三重脉冲，对于F1+F2-F3情况，需要处理的谐波数量为n（n-1）（n-2）/2。
关于LTE干扰处理
关于LTE干扰处理一、TD-L TE干扰概述1.TD-LTE频段分析目前TD-LTE主要使用三个频段，F、D、E。
2.TD-LTE内外干扰分析1)内部干扰交叉时隙干扰：上下行时隙干扰远距离同频干扰：站A和站B间距＞GP传播距离GPS失步：失步基站与周围基站上下行收发不一致，相互干扰 小区间同频干扰：同PCI同mod3设备故障：RRU故障；天馈故障2)外部干扰同频干扰：杂散干扰，互调干扰，谐波干扰异频干扰：阻塞干扰3)干扰表现上行底噪≥=105dbping包延时大于正常小区，或无法ping成功KPI：切换、接通、掉线4)外部干扰分频段分析①F频点干扰状况⏹DCS1800阻塞干扰：16~30dB底噪抬升，UL吞吐量损失严重，甚至无法建立连接⏹DCS1800杂散干扰：5dB的底噪抬升， UL吞吐量损失约10%⏹DCS1800互调干扰：8~16dB的底噪抬升， UL吞吐量损失超过30%⏹GSM900谐波干扰：约5dB的底噪抬升⏹PHS杂散：一般情况下轻微干扰，严重时TD-S或TD-L无法建立连接②E频段干扰状况⏹E频段和Wifi相隔30MHz，比较近，且Wifi不遵循3GPP协议，射频指标比较差⏹普通室分系统下，80dB的合路器基本可以消除干扰，两者频率越远，受到的影响越小。
⏹外挂情况下，空间隔离需1m以上③D频段干扰状况⏹从频谱状况来说，存有各运营商TD-LTE间的干扰、与雷达间、射频天文、北斗、Wifi以及MMDS、Wimax间的干扰⏹MMDS和WiMAX对D频段的同频干扰，可使底噪抬升20dB以上，严重时更会导致TD-LTE业务无法建立连接二、TD-L TE外部处理1.干扰排查流程1.提取全网PRB干扰值，筛选存在干扰的小区；2.根据实时跟踪PRB干扰波形，初步判断干扰类型3.由于DCS1800M和GSM900M产生的杂散，谐波均为固定频率的干扰，所以可以通过更改LTE小区的中心载频来确定是否为固定频域上的干扰；4.将怀疑为DCS1800M和GSM900M干扰的小区，对2G站分别进行闭解，并实时跟踪PRB干扰波形，观察是否有变化；5.对非共址2G站引起的干扰进行天面勘察和现场扫频，观察是否有天线对打，隔离度不够的情况；6.如果隔离度足够且现场扫频无外部干扰源，则判断为硬件原因。
2G各种干扰
干扰按频段划分为：1上行干扰 2 下行干扰按频点划分为：1同频干扰 2 异频干扰（邻频干扰，互调干扰，阻塞干扰，杂散干扰）按干扰源分为：内部干扰（同频干扰，邻频干扰，互调干扰）外部干扰（电弧电焊产生的杂乱干扰，电视增频器对CDMA上行干扰）干扰产生的原因1，无线系统自身的问题2，直放站引起的上行干扰问题3，干扰机（屏蔽器）干扰4，异频之间的信号干扰5，民用或工业设备造成的上行干扰按频段划分：上行干扰定义：为干扰信号在移动网络上行频段，外界射频干扰源对基站产生的干扰。
现象：基站覆盖范围降低，手机在屋上行干扰的调教下，基站能够接收较远处手机的信号。
上行干扰分类及产生原因,解决方法无线系统自身问题无线系统自身问题一般集中在天线器件、基站接收通路的问题上,由于基站子系统问题造成的上行干扰高存在以下规律:INTERFERENCE BAND统计值随话务量变化,话务量高时,INTERFERENCE BAND也随之增高,到深夜话务量降低后,INTERFERENCE BAND统计恢复正常.一般如果出现这样的规律,首先要考虑无线子系统的问题.直放站引起的上行干扰问题目前存在的最普遍的上行干扰问题是直放站引起的上行干扰, 特别是一些用户自行安装的“非法直放站”,由于价格低廉,各种器件的性能不好,造成较强的上行干扰问题.直放站产生干扰的原因是空间的白噪声和直放站自身的噪声经过放大后,通过上行链路连同手机信号一同到达基站接收端造成对基站的上行干扰.一般正规直放站厂家在安装直放站时考虑到这个问题,要对直放站上行噪声底部电平（uplink noise floor）进行调整,并且选择适当的施主小区,以减少对基站系统的上行干扰.但某些用户自行安装的直放站并不考虑该问题,因此会对周围基站造成较强的上行干扰.由于直放站引起的上行干扰统计上的规律为:与话务量无关,只要直放站工作,INTERFERENCE BAND统计24小时高.图 1 宽频直放站干扰频谱图1为受到非法直放站影响的上行频谱.对于非法直放站的问题,实际的解决方法是帮助用户解决信号覆盖问题,并拆除造成干扰的直放站.运营商为解决信号盲区安装直放站时,要充分考虑到上行噪声底部电平的问题；避免在解决信号覆盖的同时,将干扰引入网内,使网络质量恶化.干扰机（移动信号阻断器）干扰干扰机干扰是出于特殊目的,为阻断移动通信信号而采取的一种干扰方法,目前发现的主要应用于会议保密,也发现个别加油站为阻止司机在加油站内打手机而安装的干扰机. 干扰机造成的干扰极其强大,统计上附近基站的INTERFERENCE BAND值最高达到30左右,使掉话次数成倍增长,用户明显感觉通话存在问题,对移动通信网络的影响非常大.图 2某频谱干扰图图2为在某会议场所外400米处测试到的军方干扰机干扰频谱.从图中可看出GSM 的上行信号已大部分被干扰信号淹没,此时的现象为手机有信号,但无法顺利拨打电话.不同网络之间信号干扰造成的上行干扰问题实际工作中发现,当CDMA基站天线与GSM基站天线距离很近,特别是两天线正对,并且距离小于100米（经验值）的情况下,CDMA系统会对GSM系统产生较强的上行干扰,图3为受到CDMA系统干扰的中国移动基站接收端测试到的上行干扰频谱.图 3 CDMA 下行对GSM 上行的影响从图中可明显看出处于876MHZ 左右的CDMA 信号存在明显的脱尾现象,脱尾信号已落入中国移动GSM 系统的上行频段890MHZ —909MHZ,从而对中国移动GSM 系统的上行频段造成干扰,使INTERFERENCE BAND 统计偏高,造成掉话和通话质量变差.CDMA 系统造成的INTERFERENCE BAND 统计值高一般为24小时高,与话务量无关,并且低端频率受到的干扰严重.对于此类的上行干扰问题,需要协商联通公司进行解决,常用的方法为联通CDMA 基站发射端安装波形滚降特性良好的外置带通滤波器,以保证带外辐射干扰最小；或调整两个运营商之间基站的天线方位或垂直位置,使其隔离度增加,以消除干扰问题.民用或工业设备造成的上行干扰电视增频器、无线摄像头等下行干扰定义：指干扰源在MS 与BTS 的下行频段现象：手机无法正常接收到基站的信号，造成网络中断，掉话或无法分配信道。
重新整理IM3、IIP3、OIP3等的计算
P in 、P out 、IM3、IIP3、OIP3、G 、P 1dB 等指标之间的关系如图1所示。
G(dB)IM3(dBm)P 1dB (dBm)OIP3(dBm)IIP3(dBm)A(dBc)图中，蓝色线表示基波成分，绿色线表示三阶交调成分。
P out (dBm)P in (dBm)Slope=1Slope=3图1：IM3、IIP3、OIP3、G 、P 1dB 等指标之间的关系图P in ：Input powerP out ：Output powerIM3：3rd order intermodulation productIIP3：Input 3rd order intercept pointOIP3：Output 3rd order intercept pointG ：GainP 1dB ：1dB compression pointA ：The differences between output power and IM3对于射频放大器、中频放大器、混频器等器件，OIP3一般比P 1dB 大10～15dB 。
1 各指标之间的数学关系P out (dBm) = P in (dBm) + G (dB) （1）OIP3 (dBm) = IIP3 (dBm) + G (dB) （2）OIP3 (dBm) = Pout (dBm) +A/2 (dBc) （3）IIP3 (dBm) = Pin (dBm) +A/2 (dBc) （4）IM3 (dBm) =Pin (dBm)-A (dBc)+G (dB)=3Pin (dBm) – 2IIP3 (dBm) + G (dB)= 3Pout (dBm) – 2IIP3 (dBm) –2G (dB)= 3Pout (dBm) – 2OIP3 (dBm) （5）=3(P in (dBm) + G (dB))-2(Pout (dBm) +A/2 (dBc))=3(P in (dBm) + G (dB))-2(Pin (dBm) + G (dB)) +A/2 (dBc))=3(P in (dBm) + G (dB))-2(Pin (dBm) +A/2 (dBc))-2G (dB)=P in (dBm)- A (dBc)+G (dB)以NTSC 系统为例，给出了多载波模式下，因系统二阶和三阶非线性产生的各种频率成分在频谱上的个数分布情况。
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二阶互调
x+x+45=y+95 ；
x=912+(a-110*0.2) ；
y=1773.2+(b-827*0.2) ；
a=100～124 ；
b=800～859 ；
计算上述5个式子可得：
2(890-0.2a)=1773.2+0.2b-165.4+50 ；计算可得：
122.2=0.2a-0.4b
即2a+611＝b 然后可得对应得二阶互调频点为：
100－811 ，101－813
102－815 ，103－817。
115－841 ，116－843。
123－857 ，124－859
（1）该频率计划是因为二阶互调所引起的。
115频点的发射频率和接收频率之和等于841的下行频率1871，同时
124频点的发射频率和接收频率之和等于859的下行频率1874.6，因此
引起了二阶互调导致系统掉话。
（2）对于该网络的频率计划主要要考虑900/1800之间的二阶互调干扰和三阶互调干扰。
二阶互调干扰：
1、二阶互调表现为fA＋/-fB=fC，对双频网可能的表现形式有：
DCS1800Tx－GSM900Tx=GSM900Rx；
Tx代表基站发射频率，Rx代表基站接收频率。
共站时1800发射频率与900发射频率的差频不能等于GSM900的接收频
率。
2、还有一种情况就是一个基站的三个小区的BCCH之间存在这样的关系也是二
阶互调：
BCCH(A)+BCCH(B)=2*BCCH(C)
三阶互调干扰：
三阶互调表现为：
fA＋fB＋fC=fD，fA－fB－fC=fD，fA＋fB－fC=fD或fA－fB＋fC=fD。
对双频网前两者不可能成立，后两者其实是同一种情况。
可归结为：情况1：DCS1800Tx1－DCS1800Tx2＋GSM900Tx=GSM900Rx
即：共站两1800频点发射频率的差频与GSM900频点发射频
率的和不能等于GSM900的接收频率
情况2：DCS1800Tx－GSM900Tx1＋GSM900Tx2= DCS1800Rx
即：共站两GSM900发射频率的差频与DCS1800发射频率的
和不能等于DCS1800的接收频率。