Если имеет место интермодуляция передатчиков или интермодуляция на пассивных нелинейностях АФУ, то ее продукты излучаются в эфир и их уровень в приемном тракте уменьшается при удалении от источника так же, как и уровень порождающих их сигналов.
Если ИП возникает во входном тракте приемника, то их уровень уменьшается при удалении от источника так, как показано на рис.2 и 3.
Вследствие этого, размеры ближней зоны, т.е. области в которой ощущается мешающее влияние ИП, при интермодуляции передатчиков и интермодуляции во входном тракте приемника также различны.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИП В ДЕЙСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ
Исследуем ИП на примере одной реально действующих систем связи. Система включает в себя 2 зоны, в каждой из которых 6 пар частот расставлены с шагом 200 КГц. Передатчики работают на 2 антенны, при этом они объединены гибридными комбайнерами в 2 группы: 4 (первая антенна) и 2 (вторая антенна) (см. рис.7).
Рис.7
Если говорить об интермодуляции передатчиков, то из рисунка видно, что ни один из каналов не гарантирован от появления на нем ИП3 как комбинации сигналов 2-х соседних передатчиков, однако ввиду имеющейся развязки между антеннами (~40 дБ) влияние, например, 5 и 4 каналов на 3 и 6 каналы ослаблено.
В качестве абонентского оборудования используются радиостанции Kenwood 80-ой серии:
• носимая TK-380
• возимая TK-880
Расчет размеров ближней зоны при интермодуляции передатчиков.
Для развязки передатчиков в состав комбайнеров входят ферритовые вентили. Уровень ИП3 а них мало зависит от величины проходящей мощности и составляет ~ -60дБ при подаче двух сигналов одинаковой амплитуды. В данном случае на вентиль приходят два сигнала с разными амплитудами: 50 дБм от одного передатчика и ослабленный на величину развязки сумматора (~ -25дБ) 50-25=25 дБм. В соответствии с рис.3 максимальный уровень ИП3 составляет 60-25=-85 дБ относительно уровня полезного сигнала, т.е. 50-85 = -35 дБм.
За счет потерь в тракте (-11дБ) уровень ИП3 на антенне равен –46 дБм. Принимая во внимание уровень слышимости в радиостанциях (– 120 дБм) и неравномерность коэффициента усиления базовой антенны (6 – 9 дБ), используя формулу мощности на приеме для свободного пространства:
(6)
Можно оценить радиус ближней зоны, за пределами которой интермодуляция передатчиков не ощущается:
• для носимых радиостанций 180 – 250 м
• для возимых радиостанций 750 – 1000 м.
Расчет размеров ближней зоны при интермодуляции во входных цепях приемников абонентских станций.
Паспортные данные уровней интермодуляции абонентских радиостанций: 70 дБ для TK-380 и 75 дБ для TK-880, т.е. уровень полезного сигнала, при котором ИП3 не слышна, соответственно равен –50дБм и –45дБм. Пользуясь формулой (6) и учитывая мощность полезных сигналов, подведенную к антенне (39 дБм), можно оценить радиус ближней зоны:
• для носимых радиостанций 1000 – 1400 м
• для возимых радиостанций 2300 – 3200 м.
Расчет размеров ближней зоны при интермодуляции во входных цепях приемников базовых станций.
Интересно определить размеры ближней зоны, при условии, что 2 абонентские радиостанции одновременно выходят на передачу, например на 1 и 2 каналах, и порождают ИП3 во входных цепях ретранслятора 3-го канала, который в это время открыт третьей радиостанцией. Вероятность данного случая зависит от трафика системы и при максимальной загрузке может достигать 20-30%.
Паспортные данные ретранслятора TKR-820: уровень интермодуляции 62 дБ, порог слышимости –117 дБм. Уровень полезного сигнала, при котором ИП3 не слышна, равен 52дБм. Принимая во внимание мощность носимых и возимых радиостанций (4 и 25 Вт соответственно), определим ориентировочный радиус ближней зоны:
• для носимых радиостанций 900 – 1250 м
• для возимых радиостанций 9000 – 13000 м.
4. ПРЕДЛАГАЕМЫЕ МЕРЫ ПО СНИЖЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ИП В СИСТЕМЕ СВЯЗИ
На основании вышесказанного можно сделать вывод о том, что наибольшее влияние на качество связи оказывают ИП3, возникающие во входных цепях приемников, т.к. вследствие принципиальной широкополосности этих цепей, отфильтровать ИП3 здесь не представляется возможным.
Расстановка частот
Наиболее эффективным методом борьбы с ИП является расстановка частот. Частоты в выделенном для системы диапазоне подбираются таким образом, чтобы комбинационная составляющая ИП3 2-х любых каналов, не совпадала ни с одной из частот остальных каналов.
Расположение базовых станций
Для снижения ИП антенны базовых станций необходимо располагать таким образом, чтобы свести к минимуму количество абонентов находящихся в ближней зоне базовых станций. На практике чаще всего системы связи строятся наоборот, т.е. базовые станции и их антенные системы располагаются в местах максимальной концентрации абоннентов.
Построение антенной системы
С целью снижения ИП в приемных трактах базовых станций можно вместо одной антенны с круговой диаграммой направленности установить несколько секторных антенн.
Логическое управление работой передатчиков
Контроллер передатчиков базовой станции блокирует те каналы, в которых может оказаться ИП3 других работающих в данный момент каналов, или работа которых может породить ИП3 на частотах уже работающих каналов.
Последние 2 метода часто используются операторами мобильных телефоннных сетей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.