В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Пассивные интермодуляционные помехи в сетях мобильной связи

Пассивные интермодуляционные помехи (PIM) известны в радиосвязи давно, в том числе и под названиями "диодный эффект" или "эффект ржавого болта". Однако именно сейчас, по мере роста плотности используемых частот и увеличения мощностей передатчиков, проблема PIM становится все более актуальной.

Как известно, при прохождении двух и более частот через элементы с нелинейными характеристиками, образуется бесконечное множество паразитных частот f_im (интермодуляционных продуктов различных порядков), описываемых для двух исходных частот f₁ и f₂ как:

f_im = mf₁ ± nf₂,

где m и n целые числа.

Говоря о порядке интермодуляционного продукта, имеют в виду сумму значений тип. Так, например, продукты третьего порядка могут описываться как:

f_im = 2f₁ ± f₂.

К сожалению, пассивные элементы радиотракта, такие как разъемы, сумматоры (комбайнеры), антенны - в реальности не являются компонентами с линейными характеристиками. Любое загрязнение, окисление контактов, стык различных металлов или слабая фиксация разъема приводят к появлению интермодуляционных продуктов.

Наиболее остро проблема PIM стоит в области мобильной связи, поскольку именно здесь сочетаются все основные условия их возникновения:

• наличие двух и более частот в одном антенно-фидерном устройстве;
• единый антенно-фидерный тракт приема и передачи;
• высокая частота и мощность передаваемого сигнала;
• высокая чувствительность приемника;
• использование частот передатчика, приводящих к появлению интермодуляционного продукта третьего порядка, попадающего в частотный диапазон приемника (например, при использовании частот GSM-передатчика 930 и 955 МГц, интермодуляционный продукт третьего порядка (905 МГц) попадает в диапазон частот приемника).

Для широкополосных сигналов, таких как WCDMA или OFDM сигналов LTE и WiMAX, ситуация усугубляется эффектом существенного расширения полосы интермодуляционных продуктов относительно полосы исходного сигнала, что приводит к повышению шумов соседних каналов.

Несмотря на то что уровень мощности PIM относительно передаваемого сигнала незначителен и понижается с каждым порядком с учетом уровня принимаемого сигнала и чувствительности приемника, иногда нельзя сбрасывать со счетов PIM 5-го, 7-го и более порядка.

В ряде случаев исключить влияние PIM на принимаемый сигнал можно уже на этапе частотного планирования сети: выбирая частоты, необходимо учитывать возможные исключающие появления наиболее опасных интермодуляционных продуктов 3-го порядка в диапазоне принимаемых частот. Если же такой выбор сделать не удается, то остается либо полагаться на качество монтажа и используемых компонентов, либо проводить испытания АФУ.

Современные производители измерительного оборудования не обошли своим вниманием проблему возникновения PIM, и сегодня техническим специалистам доступен ряд специализированных анализаторов. Как правило, анализаторы пассивной интермодуляции имеют различные частотные модели (700 МГц, GSM 850/900/ 1800/1900 МГц, 1900/2100 МГц), различные уровни мощности (20 или 40 Вт) и могут проводить измерения коэффициента стоячей волны и обратных потерь. Это позволяет проводить комплексное тестирование АФУ как на этапе развертывания, так и в процессе эксплуатации.

Устранение выявленных источников PIM является неотъемлемой частью работ по оптимизации сетей мобильной связи, поскольку позволяет с минимальными затратами увеличить радиопокрытие и улучшить качество связи, что в итоге положительно сказывается на качестве предоставляемых услуг.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #2, 2013
Посещений: 9340

Статьи по теме

• 4G: состояние рынка, динамичное развитие технологий (LTE-Advanced)
• Опыт обеспечения использования радиочастотного спектра при проведении ХХII Олимпийских зимних игр и ХI Паралимпийских зимних игр
• Современные тренды радиорелейной связи
• Некоторые вопросы развития цифровых и аналоговых сетей радиосвязи
• Безопасность людей на массовых мероприятиях. People security at mass events

В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций