PCB 뉴스 - 이동 통신 시스템의 무선 주파수 방해의 원인

오늘날 무선 주파수 간섭의 가능한 원인이 증가하고 있습니다. 어떤 원인은 명백하고 추적하기 쉽고 다른 원인은 미묘하여 식별하기 어렵습니다.자세한 기지국 설계는 일부 보호를 제공할 수 있지만 대부분의 경우 소스에서만 간섭 신호를 제어할 수 있습니다.이 문서에서는 엔지니어가 전파 간섭의 소스를 측정, 추적 및 제거하는 데 도움이 될 수 있는 다양한 가능한 원인에 대해 설명합니다.

무선 주파수 간섭(RF) 신호는 무선 통신 기지국 커버리지 내의 이동 통신에 많은 문제를 초래할 수 있다. 예를 들어 전화 오프라인 상태, 연결 중의 소음, 채널 손실, 음성 품질 수신 차이이다.방해의 여러 가지 가능한 원인이 놀라운 속도로 증가하고 있다.

오늘날의 복잡한 통신 기술은 복잡한 환경에서 전용 무선 통신 또는 호출과 같은 오래된 이동 통신 시스템과 공존해야 하며, 이러한 오래된 시스템의 대부분은 향후 몇 년 동안 계속 사용될 것입니다.이와 동시에 디지털영상방송과 무선랜과 같은 기타 무선무선주파수설비는 통신서비스를 중단할수 있는 새로운 신호를 산생하게 된다.증가하는 환경 제약으로 인해 많은 신생 기업들이 제한된 셀룰러 사이트를 차지하기 위해 경쟁하고 있으며, 이로 인해 셀룰러 신호 전송 타워는 안테나로 가득 차 있습니다.우리가 점점 더 많은 휴대폰을 통해 연결됨에 따라 멀티미디어 프로그램을 시청하고 인터넷에서 거래하며, 심지어 곧 우리의 자동차, 냉장고, 오븐이 무선 주파수 신호를 사용하여 통신할 것이며, 통신의 하늘은 더욱 혼잡해질 것이다.

무선 주파수 간섭의 원인

대부분의 간섭은 무의식적이며 다른 정상적인 작동의 부산물입니다.간섭 신호는 수신기에만 영향을 미치며 송신기에 물리적으로 접근하더라도 전송에 영향을 미치지 않습니다.다음은 어디서부터 연습을 시작해야 하는지 알 수 있는 흔한 방해원이다.대부분의 간섭 소스는 기지국 외부, 즉 직접 제어 외부에서 발생합니다.

_ 잘못된 송신기 구성

다른 서비스 공급업체도 사용자의 주파수에 신호를 보냅니다.대부분의 경우 장애 또는 잘못된 설정으로 인해 발생하며 충돌하는 송신기 서비스 공급업체는 서비스 복구를 위해 문제를 해결하는 데 더 급급합니다.

_ 허가되지 않은 컨베이어

이 경우 다른 서비스 공급업체는 일반적으로 라이센스를 전혀 받지 못했기 때문에 사용자와 동일한 주파수 대역에서 시작할 의향이 있습니다.그는 대역에서 신호를 찾을 수 없을 수도 있기 때문에 아무도 대역을 사용하지 않고 무단으로 사용한다고 가정합니다.허가증을 발급하는 정부 기관은 이런 무허가 경영자들을 쫓아내는 것을 자주 돕는다.

_겹쳐쓰기

네트워크 또는 기타 네트워크가 여러 채널을 덮어씁니다.잘못된 안테나 기울기, 높은 전송 전력 또는 환경 변화로 인해 누군가가 숲을 벌채하거나 건물을 넘어뜨리는 등 커버리지가 중첩될 수 있습니다. 그렇지 않으면 다른 위치에서 오는 신호를 차단할 수 있습니다.

_자체 신호 상호 조정

두 개 이상의 신호가 혼합되면 새로운 변조 신호가 형성되지만 원하는 신호는 아닙니다.일반적인 상호 조정은 세 번의 신호입니다. 예를 들어, 1MHz 간격의 두 신호는 원래 고주파 신호 위의 1MHz에서, 저주파 신호 아래의 1MHz에서 새로운 신호를 생성합니다.원래 두 신호가 800 및 801 MHz 대역에 있으면 세 신호는 각각 799 및 802 MHz에 나타납니다.

_ 다른 송신기 신호와의 상호 조정

상호 조정 간섭은 안테나를 통해 동축 케이블을 송신하는 하나 이상의 외부 무선 신호로 인해 발생할 수도 있습니다.여기서 외부 신호는 서로 혼합되고 송신기 자체의 신호는 혼합되어 통신 주파수 대역처럼 보이는 새로운 주파수 상호 조정 신호를 형성한다.

간섭 신호는 또한 두 개의 외부 신호에 의해 생성될 수 있으며 충돌 송신기 자체의 신호는 관여하지 않으며 송신기의 비선형 레벨만 사용하여 외부 신호를 혼합합니다.이런 상황에서 혼합된 두 신호는 모두 문제가 없으며 가해자가 바로 발사기이다.

정상적으로 작동하는 것으로 보이는 컨버터를 변경해야 하기 때문에 이 문제를 해결하는 것은 좀 어렵다.가능한 한 외부 신호를 감쇠하기 위해 좁은 대역 필터가 필요하며, RF가 송신기에서 안테나로 전송되고 송신선에서 반환되는 신호를 감쇠할 수 있도록 철산소 절연체가 추가됩니다.소유자는 일반적으로 모든 송신기가 여러 주파수를 동시에 사용하는 송전탑에 이런 필터와 절연체를 설치하도록 요구한다.

_녹슨 벽/지붕 등으로 인한 상호작용.

송신기는 상호 조정 신호의 번식지가 아니며, 비선형 연결도 녹슨 백철 지붕이나 벽 근처에 있을 수 있다.무선 전송 전력이 높을 때 지붕의 녹슨 부분은 비선형 다이오드 역할을 한다.바람은 날씨 조건에 따라 녹슨 부품을 뭉치거나 분리하고, 빗물은 녹슨 특성을 바꾸기 때문에 물리적 구조의 상호작용을 방지하기 어렵다.신뢰할 수 있는 통신 연결을 복구하려면 심각한 영향을 받은 통신을 복구하거나 교체해야 합니다.

_안테나 또는 커넥터 상호 조정

때로는 동축 케이블이나 안테나 자체의 경미한 부식으로도 문제가 발생할 수 있습니다. 신호 손실이나 VSWR 문제를 초래하기에 충분하지 않지만 부식은 품질이 나쁜 다이오드와 마찬가지로 정교한 상호 조화를 초래합니다.만약 부근에 몇 개의 고출력 송신기가 있다면, 발생하는 상호 조정은 휴대폰과 기지국 사이의 미약한 통신 신호를 방해하기에 충분할 것이다.안테나 시스템에서 커넥터를 놓으면 산화가 손상되어 일시적으로 문제가 중단된다는 것을 발견하기 어렵기 때문에 어느 커넥터가 느슨해지거나 조여지는지 더 많은 시간을 들여 기록하고 각 단계 후에 테스트하여 원인인지 확인해야 합니다.

_트랜스미터 과부하 자주 발생

송신기가 발사하는 어떤 강력한 주파수 신호도 인접 시스템을 과부하시킬 수 있다.솔루션은 수신기 안테나 케이블에 필요한 신호가 통과하고 과부하 신호가 감쇠될 수 있도록 필터를 설치하는 것입니다.

_ 인접 송신기의 인접 채널 전력

할당된 주파수가 더 혼잡해짐에 따라 경쟁 무선 서비스는 더 가까운 주파수를 할당하고 있으며, 한 시스템의 송신 채널 노이즈 테두리가 나타나거나 다른 인접 수신 채널이 나타나지 않도록 하는 위험을 증가시키고 있다.송신기가 기술 사양을 준수하는 경우 채널을 변경하거나 송신기와 수신기 사이의 물리적 간격을 늘려야 합니다.

_무선송신기 고조파

상업용 라디오와 같은 고출력 소스는 5MW 송신기와 같은 고출력 신호 고조파를 생성할 수 있으며, 근처의 이동통신을 방해하기에 충분한 5W 고조파를 쉽게 생성할 수 있다.송신기가 모든 사양과 정부 규정을 준수하는 경우 송신기 개발을 피하기 위해 통신 안테나를 마이그레이션하거나 송신기 근처의 통신 기지국이 고조파 에너지의 영향을 받지 않는 채널을 사용할 수 있도록 주파수 시나리오를 재할당하는 것이 해결책일 수 있습니다.

STL 주 사용자

셀룰러 시스템이 등장하기 전에는 900MHz 및 1400-2200MHz 대역이 일반적으로 무선 방송국의 스튜디오에서 송신기 연결(STL)에 할당되었습니다.정부는 이러한 주파수를 셀룰러 사업자에게 재할당했지만 일반적으로 노인 사용자를 제한하지 않고 충돌 없는 주파수에서 계속 운영합니다.새로운 셀룰러 서비스가 이 주파수 대역에서 출시될 때, 이 송신기들은 새로운 주파수로 전환해야 하지만, 일부는"알림"이 필요하다.

_오디오 정류기

극소수의 경우 기지국 컨트롤러가 여전히 아날로그 오디오 입력을 무선 출력으로 전송하고 있으며, 이는 인근 AM 방송이나 단파 스테이션에서 오는 강한 신호의 영향을 받을 수 있다.AM 신호는 오디오 회로로 들어갈 수 있으며 라디오 오디오 신호를 전화 대화에 혼합하기 위해 정류됩니다.기지국에 연결된 오디오 부분 주위의 좋은 차단은 이 문제를 해결해야 한다.

간섭 소스 유형 이해

간섭은 자체 특성이나 기지국과 이동 전화 통신에 미치는 영향에 따라 분류할 수 있다.충돌 빈도는 간섭 소스와 결과를 표시하는 데 자주 사용되는 지표입니다.

_ 오버클럭 간섭 소스

이것은 수신기의 주파수에 가깝고 다른 강력한 신호를 포함하며 입력에 영향을 미칠 정도로 강한 주요 간섭입니다.수신기 입력 필터가 너무 멀리 떨어진 다른 신호를 필터링하기 때문에 이러한 신호는 일반적으로 예상 주파수에 매우 가깝습니다.

수신기의 두 가지 효과를 살펴보겠습니다.하나는 강한 신호가 수신기에 들어가고 레벨 (전면 증폭기 또는 믹서) 을 과부하하여 완전히 포화시켜 발생하는 프런트엔드 차단으로, 이는 강한 신호를 받아들일 수 없게 한다.또 다른 효과는 완화 효과이다. 그 중 부근의 신호가 수신기에 들어가 AGC (자동 이득 제어) 에 의해 발견되거나 제한기 회로가 활성화되어 이득 손실을 초래한다.수신기의 행동은 마치 그것이 그렇게 민감하지 않은 것 같기 때문에 약한 신호는 잃어버리고 강한 신호의 신호 소음비는 낮아진다.

_주파수 내 간섭 소스

두 번째 유형의 간섭은 예상 통신 신호와 동일한 주파수 (강하거나 약함) 의 신호로 구성되며 일반적으로 다음과 같은 이유로 발생합니다.

정상적인 휴대전화 신호가 예상 범위를 초과했다

. 트랜스미터 장애 또는 구성 오류

- 일반 트랜스미터로부터의 신호 고조파

다른 전기 장비에서 보내는 예상치 못한 간섭 신호

_ 오버클럭 간섭원으로부터의 주파수 내 효과

이러한 소스는 추적하기 어렵고 주파수상의 신호로 보이지만 비선형 컴포넌트 내에서 자신의 주파수에서 완전히 정상적인 두 개 이상의 신호를 혼합하여 형성된 상호 조정 신호와 같은 명백한 간섭 소스는 없습니다.

_의도적 방해

불쾌한 고의적인 간섭은 일반적으로 신호 주파수 내에서 발생하며, 그 행동은 잘못 구성된 송신기에 더 가깝다.우리는 그것을 단독으로 분류한다. 왜냐하면 그것은 흔히 종잡을 수 없을 뿐만 아니라 해롭기 때문이다.

고의적인 방해의 한 예는 정글 산 어딘가에 있는 양방향 무선 응답기 시스템에 대한 원격 공격이다.시스템은 처음에 입력 주파수에서 매우 미약한 신호를 받았다 (정확한 오디오 디코딩은 응답기를 활성화시킨다). 이 신호는 밤에만 나타나 공중에 유지되어 응답기 시간 초과 계전기를 무력화시키고 시스템을 마비시켜 아침까지 신호가 사라질 때까지 지속된다.교란원은 신호가 너무 약해 감지할 수 없고 야간에만 발사되기 때문에 특히 찾기 어렵다.그것이 발견되었을 때, 간섭원은 작은 태양 전지판이 있는 소형 송신기이며, 송신기 안테나 막대 근처의 나무 꼭대기에 있다.송신기는 낮에 꺼지고 태양전지판은 그것으로 전지를 충전한다.

_고조파

위의 일부는 상대적으로 깨끗한 원시 신호를 가리킨다.실제로 신호에도 간섭을 일으킬 수 있는 강한 기본 주파수 고조파가 존재한다.예를 들어, 미국의 극고주파 TV 송신기는 주 반송파의 최소 60dB로 고조파를 낮추기 위해 필터를 설치해야 한다.번거로운 고조파는 송신기의 소형 비선형 부품에 의해 쉽게 생성되기 때문에 세 번의 고조파입니다.621.25MHz에서 작동하는 5MW TV 신호 송신기는 60dB 이하 5W(필터 후)에도 1863.75MHz의 3차 고조파를 가지고 있습니다!도시 상공에서 이런 주파수와 출력 신호를 보내면 도시 범위 내의 벌집 이동 통신 신호에 큰 손상을 입히기 쉽다.

고조파 신호는 식별을 더욱 어렵게 하는 또 다른 특징이 있다.고조파를 생성하는 곱셈 프로세스는 스펙트럼을 변경하여 폭과 편차를 반송파 주파수와 같은 계수로 곱합니다.예를 들어, 폭 13kHz, 주파수 157.54MHz의 양방향 무선 주파수 변조 신호의 10회 고조파 폭은 130kHz이며, 1575.4MHz에서는 5kHz의 오프셋만 50kHz가 된다. 송신기가 기지국과 하나의 탑을 함께 사용하면 10회 고조파가 GPS 수신기를 완전히 덮어 기지국을 마비시킨다.100W FM 송신기의 경우 이러한 간섭을 피하기 위해 약 195dB의 총 감쇠가 필요하며 안테나 격리 및 필터 억제가 필요합니다.