GSM、CDMA基站天線隔離度

1、GSM、CDMA基站天線隔離度分析CDMA與GSM系統(tǒng)的干擾，需根據(jù)兩者頻率的關(guān)系及發(fā)射、接收特性來(lái)具體研究其干擾情況，干擾主要表現(xiàn)在雜散干擾、阻塞干擾和互調(diào)干擾3個(gè)方面。在3種不同的干擾中，雜散干擾是最主要的，影響也最大，是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的方面。由于互調(diào)干擾和阻塞干擾比雜散干擾小，在此不做討論。下面以cdma20001x對(duì)GSM900MHz的雜散干擾為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。目前，中國(guó)聯(lián)通cdma20001x和GSM900MHz系統(tǒng)的頻段見表1。表一：中國(guó)聯(lián)通CDMA 2000 1x與GSM900MHz系統(tǒng)的頻段BTS發(fā)射（MHz）BTS接收（MHz）GSM900MHz945960890915

2、CDMA20001x870880825835由于兩者間隔較近，極易造成相互干擾，主要是cdma2 000 1x的發(fā)射會(huì)干擾GSM900MHz的接收。CDMA帶外泄漏信號(hào)落在GSM接收機(jī)信道內(nèi)，提高了GSM接收機(jī)的噪聲電平，使GSM上行鏈路變差，從而影響基站的覆蓋范圍，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量變差。如果兩個(gè)基站之間沒有足夠的隔離或者干擾基站的發(fā)送濾波器沒有提供足夠的帶外衰減，那么落入被干擾基站接收機(jī)帶寬內(nèi)的信號(hào)就可能很強(qiáng)，接收機(jī)的噪聲電平增加。系統(tǒng)性能降低的程度依賴于干擾信號(hào)的強(qiáng)度，而這又是由干擾基站發(fā)送單元性能、被干擾基站接收單元性能、頻帶間隔和天線間距等決定的。如一個(gè)干擾模型示意圖1所示。從圖1中可以看出，

3、從干擾源基站的功放輸出的信號(hào)首先被發(fā)送濾波器濾波，然后因兩個(gè)基站間有一定的隔離而得到相應(yīng)的衰減，最后由被干擾基站的接收機(jī)所接收。到達(dá)被干擾基站的天線端的雜散干擾功率可以表：（1-1）其中：人為被干擾基站接收天線端接收到的干擾電平(dBm，為干擾源功放輸出功率(dBm，為發(fā)射濾波器帶外抑制衰減，為兩基站天線間的隔離度(dB，為被干擾基站的信號(hào)帶寬，為干擾信號(hào)的可測(cè)帶寬(也可以理解成雜散輻射定義帶寬。在計(jì)算對(duì)被干擾基站的干擾電平時(shí)，要考慮到兩者之間帶寬的差異及轉(zhuǎn)換。圖1 干擾模型示意圖對(duì)上式進(jìn)行調(diào)整，有：假設(shè)cdma2 000 1x發(fā)射頻點(diǎn)為高端的最后一個(gè)頻點(diǎn)，即878.49MHz。cdma200

4、0 1x功放輸出落在890915MHz的雜散-13dBm100kHz，具體實(shí)現(xiàn)方法是，針對(duì)每一個(gè)發(fā)射頻點(diǎn)用一個(gè)帶寬只有1.23MHz的限帶濾波器進(jìn)行濾波合路，這種限帶濾波器在帶外有很大衰減，在890MHz處的衰減可以達(dá)到56dB，在909MHz處的衰減可以達(dá)到80dB。在這里考慮最壞的情況，即CDMA系統(tǒng)的最高端對(duì)GSM系統(tǒng)最低端頻率的干擾。則：=(-13dBm100kHz-56-+101g(200kHz100kHz為了保證靈敏度不受影響，要求外界干擾電子低于接收機(jī)噪聲底噪10dB，此時(shí)影響靈敏度dB左右。GSM接收機(jī)底噪=噪聲密度+帶寬+噪聲系數(shù)。設(shè)接收機(jī)噪聲系數(shù)為8dB。以對(duì)數(shù)表示底噪為：

5、-174+噪聲系數(shù)+101g(200000= -174+8+53=-113dBm則允許的量大雜散于擾為：-113-10= -123dBm200kHz這就要求其他系統(tǒng)落在GSM接收機(jī)的雜散干擾或互調(diào)干擾要小于此值，這樣才不會(huì)對(duì)GSM系統(tǒng)造成嚴(yán)重干擾。因此可以得到： =(-13dBm/100kHz-56-10lg(200kHz100kHz=-13-56-(-123dBm200kHz十10lg(200kHz100kHz=57dBm200kHz也就是說(shuō)，根據(jù)假設(shè)，不管CDMA天線和GSM900MHz天線是否共站址他們之間都要有57dB的隔離。減小干擾的方法有多種：使天線具有足夠的空間距離；濾除發(fā)射機(jī)帶

6、外信道雜散，濾波20可放置在不同設(shè)備，如接收機(jī)、雙工器和隔離器等。按照TIAEIA-97協(xié)議規(guī)定，CDMA天線口落在GSM900MHz接收頻段內(nèi)的雜散干擾應(yīng)小于-13dBm100kHz?；诖耍诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該考慮兩者相互干擾和共站址建設(shè)問(wèn)題。具體方法是針對(duì)每一個(gè)發(fā)射頻點(diǎn)，用一個(gè)帶寬只有123MHz的限帶濾波器進(jìn)行濾波合路，這種限帶濾波器在帶外有很大的衰減，從而降低空間間距的要求。另外，為了將以上干擾盡量降低，則需要在兩個(gè)系統(tǒng)的天線間保持適當(dāng)?shù)母綦x。引用前面所提供的公式： 垂直排列布置時(shí)，Lv=28+40lg(k (dB水平排列布置時(shí)，Lv=22+20lg(d( (dB下面分三種情況說(shuō)明C

7、DMA和GSM900MHz天線的間距要求。1.1 CDMA和GSM900MHz天線不共站址，天線水平方向相對(duì)架設(shè)(或共站址全向天線假設(shè)兩天線最大輻射方向上的有效增益分別為10dBi(考慮饋線損耗等，干擾信號(hào)為890MHz。根據(jù)前述的假設(shè)分析，cdma2000 1x設(shè)備與GSM之間的隔離度要求為57dB。根據(jù)上式，可以得到：57=22+201g(d - (10+10 兩基站天線的水平間距d=190m。當(dāng)輻射方向有效天線增益為15dBi隔離度要求為57dB時(shí)，天線間隔要求為599m。1.2 CDMA和GSM900MHz天線共站址(天線分放在相同平臺(tái)，水平隔離，定向天線假設(shè)GSM900MHz和cdma2000 1x天線水平放置，都采用65天線；假設(shè)兩個(gè)天線在輻射方向的有效天線增益均為15dBi。65天線的水平面旁瓣在90方向上前瓣電子約為-18dBp，則該方向上的有效增益為15 - 18=-3dBi。57=22+20lS(d(15+15(-18+(-18根據(jù)上式可以得出，兩天線的水平間距d=9.5m。當(dāng)輻射方向有效天線增益為10dBi，隔離度要求為57dB時(shí)，天線間隔要求為3m。1.3 CDMA和GSM900MHz天線共站址(天線分放在鐵塔不同平臺(tái)，垂直隔離，全、定向無(wú)線57=28+