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图文:中国泰尔实验室吴翔演讲

http://www.sina.com.cn  2007年06月12日 17:41  新浪科技
科技时代_图文:中国泰尔实验室吴翔演讲

图为:中国泰尔实验室吴翔演讲(骆磊 摄)

  2007年6月12日,“2007 3G室内覆盖研讨会”在北京召开。会议就3G室内覆盖的策略、技术要求、产品需求、技术解决方案等方面,与业界专家、一线专业技术人员等一起深入、全面地探讨如何构建优质、精品的3G室内覆盖网络。会议由中国泰尔实验室、《移动通信》杂志社共同举办。

  图为:中国泰尔实验室吴翔演讲(骆磊 摄)

  以下为其演讲全文:

  吴翔:谢谢主持人。我是最后一个演讲人,争取用最短的时间讲完,大家也很疲劳了。我讲的题目是《3G室内覆盖系统电磁兼容性要求》。可能我讲的这个题目跟之前大家讲的内容不太一样,基本上不是特别涉及具体的室内覆盖,所以大家听着应该也不是特别重复,也不是那么疲倦吧。

  主要分五个内容:第一,什么是电磁兼容;第二,不管是通信系统也好,还是机电一体化也好,都达到了差不多的电磁兼容的状态,通过对电磁兼容的标准和测试要求,都可以得出,如果我们在现有的系统增加室内覆盖,那么它会对现有的所有的电子设备也好,电磁环境也好,它本身是一个危险,是电磁环境上的威胁,同时它也受所有电磁设备发射场的干扰,也面临着被干扰的威胁。简单介绍一下,标准测试对室内覆盖设备的指标要求。

  首先,什么是电磁兼容呢?有两个方面的含义,对别人不能产生干扰,如果你是一个电信化设备,当然除了你的工作频段,比如手机、基站,你在你的频段,那是你的正常工作可以发射以外,你在别的频段不能产生出干扰别的系统正常工作的这种干扰。所以对人来讲,不能超出现有的干扰。而对你自己来讲,这个设备用在自由空间中,你会受到外界电磁波、电磁场的干扰,你自己要有一定的抗干扰的能力,不能被这些电磁场把你正常工作破坏了。所以电磁兼容研究的中心课题就是研究控制和消除电磁干扰,使电子设备或系统与其他设备联系在一起工作时,不引起设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。一个设计理想的电子设备或系统应该既不辐射任何不希望的能量,又应该不受任何不希望有的能量的影响。从电磁兼容性的观点出发,电子设备或系统可分为兼容、不兼容或临界状态。

  (图)左边是一个电视,象征现有除了通讯设备以外的所有机电设备,右边是一个数字通讯设备的框图,大家可以看到框图里有很多数字电路,会产生很多脉冲,脉冲的频谱分量是非常丰富的,它可以通过很多骚扰途径骚扰其他的电子设备。比如说通过这种空间传输的方式,它会直接耦合到别的设备的机盒和天线上,产生电磁骚扰。这条线路是信号线,它可以通过信号线进行传导骚扰,它可以通过电源线对其他电源设备产生其他骚扰。

  这是一个机柜图,一个设备经常工作,它周围要有很多辅助设备,这些辅助设备是有线连接,而且他们的空间距离也不会特别远,所以在同任何设备工作的时候,也是面临着被线上来的电磁信号干扰,也可能是别的设备从空间发回来的干扰来干扰他,他也会用同样的图片会干扰别人。

  现有系统的电磁兼容状态,具体来讲,我们通讯系统要供电,在工作的时候,设备里肯定有电压差,就会产生电场、电流的流动,我们的“机核”都是有实际尺寸的,如果这个频率与它的工作频率在几个波长之内,我们的“机核”就可能形成天线。如果“机核”的长度也是在几个波长之内的话,也可以形成有效的天线,通过这几种方式,对其他的设备也好,还是其他的系统也好,产生一些这方面的问题。

  具体讲雷击,我们现在设备运行很好,外面突然打雷,一种是直接打到这个设备上,除非接地特别好,那么一般设备都会坏了,直击雷的能量是非常大的,大部分设备受到干扰主要是感应雷,就是说这个雷离我们很远,但是这个电磁场是交变的,可以从很远的地方传播过来,我们所有的电器设备里面都是有回路的,通过雷,这个回路会产生一个感应电动势,这个感应电动势就是一个外界产生的骚扰信号,就会在内部电路中产生很多干扰。具体来讲,整个电磁电容的标准,刚才强调两方面,一个是不能干扰别人,另外自己还要有很好的抗干扰能力。我们的测试也分两大部分,一个是干扰发射,一个是传导方式,一个是辐射方式。传导方式,还要测电源线、信号控制线、天线端口。辐射我们要测电场和磁场。抗干烧也就是敏感度,也是传导和辐射的方式。

  一般电磁兼容都是从国家的高度对各类设备进行要求的,我们要想把中间的虚线叫兼容电平,就是国家控制总体,不管是什么设备,为了达到兼容电平,留一言余量,底下是发射渐次,就是要求各类设备发射的值都不能超过这个限值。现反对设备抗干扰要求就要比这个电平要求高一点,就是你要有足够好的抗干扰的能力。这个是抗骚扰的电平,是国家规定的。但是你作为一个优秀的企业来讲,可能比国家的要求高一些,可能对自己设备通用性和可靠性要求更高一些。所以,一般好的厂家电平可以做到最上面的这条线(图),通过几条关的把关,最终的总目标是兼容电平,只有设备之间互不干扰工作,正常运作。刚才说的值是理想化的,如果从一个统计分布来讲,地下的是骚扰电平的总和,底下的量比较低,但它会超过干扰限值,会超过理想的兼容电平。好的企业可以做很高,而差的设备、比较敏感的设备,在很小的概率上做不太好,所以我们理想设的设计的电平值,做标准测试也好,但实际环境中还是有一些电磁兼容的问题。

  这里面举一个电磁兼容比较形象的例子,就是静电放电,尤其是北京特别干燥的时候,大家身上会经常有静电放电的现象,静电如果打在自己的手上会比较疼,如果打到设备上,如果天气特别干燥的话,瞬间的电压会达到两万伏,一般的器件不做特殊处理的话,是很难直接抗静电放电的。所以,电磁兼容考虑到很多自然现象,所以它就规定了很多标准的测试形式,比如对待静电放电,规定了一个脉冲,有一个静电腔,产生标准的静电放电,在刻意的位置打一些静电,看能不能抗得住。这是实际抓的一个静电箱的模型。电磁兼容测试要有一个非常通用性、标准性的性质,不管你是通电设备也好、还是机电设备也好,我来之后,就按这个波形打,各式各样的环境都可以在实验室有一个模拟进入实验。

  这是刚才放电在不同的距离,比如说麦克风,我手摸它会放电,在不同距离摸它放电是不一样的,击穿空气的电压是不一样的。

  室内覆盖系统有很多有源设备,也有很多无源设备。我们在现有的电磁兼容,现有的系统上加了室内覆盖,那它多少还是会对现有的系统有一些电磁环境的威胁。而且天线都是收拉的,它也会吸收室内的杂波,对你的设备产生一些干扰。那我们的目的是什么呢?我举了无线直放站对现有室内系统的干扰,电磁环境恶化。其他的设备会有传导性杂散、互调,对电磁环境造成恶化。

  (幻灯片)比如说我们的手机在打电话的时候,通过天线接收到实际覆盖的信号,但如果基站干放有杂散信号、互调信号,作为手机来讲是一个干扰信号,手机能否抗得住这些干扰信号呢?或者是放在屋子里的电视、DVD,所有电器设备能否抗得住呢?这就要对你室内覆盖系统设备有一个要求。

  具体的指标,比如说多少dB,我不想介绍。我大概介绍一下具体的测试项目,比如说传导杂散,主要是在天线端口测量。辐射测量是测量机箱。整个机箱会成为天线,散发出杂散信号,我们来测量它的传导杂散性能。或者说你产生的谐波特别高,到1兆、2兆,就会干扰其他频段的设备。比如说车载,现在很多手机用在车载环境,它会连车载充电器,汽车上有很多安全设备,比如说气囊的触发装置,你的手机通过一个点印器,如果手机触摸到它,会让它乱转,这些都是干扰信号。电磁场的辐射抗干扰,还有电快速瞬间脉冲群,浪涌、RF厂感应的传导骚扰、工频磁场、电压变化、电压暂降和短时中断,上面的情况综合起来看,室内覆盖系统会对电磁兼容性有一个要求。

  谢谢大家!

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