无线设备极其便捷,其最大的优势在于无需线缆。在消费电子领域,这一点尤为突出,无线耳机和耳麦已十分普及。蓝牙技术彻底革新了无线设备的使用方式,带来了用户所追求的移动性、便捷性和简洁的外观。.
然而,世上没有完美的事物,无线技术的便利性也并非没有代价。无线连接设备通过空气、真空或水等介质传输信息。这带来了无线通信的最大威胁:干扰。干扰会降低电子设备的无线性能,导致性能下降甚至连接中断。而有线设备则不存在这个问题,因为信息是通过屏蔽的金属或光纤电缆发送和接收的。.
无线技术使用不同的频段进行通信。这些频段可以进一步划分为多个通信信道,每个信道都作为独立的通信路径进行信息交换。它们由中心频率和信道宽度(也称为带宽)来表征。
在蜂窝网络中,频率信道分配给移动网络运营商 (MNO),运营商需向电信监管机构支付许可证费用,以获得接入和使用权。该系统旨在公平地在相互竞争的移动运营商之间分配频率资源。电信监管机构会对使用分配频率以外的频率提供服务的运营商处以巨额罚款。因此,确保通信链路中任何环节的分配频率上都没有未经授权的无线电传输至关重要。这项规定意味着授权频谱的设计旨在最大限度地减少干扰的可能性。
在短距离无线 (SRW) 网络中,干扰的威胁要大得多。此类网络中最著名的技术是无线局域网 (WLAN) 和蓝牙。两者都在所谓的工业、科学和医疗 (ISM) 频段运行,共享部分频率资源。与蜂窝网络频率不同,ISM频段无需授权,但受到监管。顾名思义,ISM频段最初是为工业、科学和医疗用途而设计的。然而,现在很明显,ISM频段也可以用于连接家庭、办公室、汽车和其他场所的无线设备。
最主要的ISM频段是2.4 GHz和5.0 GHz。2.4 GHz频段被前文提到的两种SRW技术所使用,而5.0 GHz频段则专供WLAN使用。5.0 GHz ISM频段提供的信道数量明显更多,且通常拥塞程度更低。因此,对于预计会有大量联网设备活动的密集区域,5.0 GHz频段是推荐使用的信道。其唯一的缺点是,与2.4 GHz频段相比,5.0 GHz频段网络的覆盖范围更短,因为信号波长更短,覆盖范围也更小。使用2.4 GHz ISM频段的WLAN只有三个互不重叠的信道,这进一步增加了干扰的可能性。针对这些频段,一种可能的解决方案是使用LBF(先听后说)、AFH(自适应跳频)或DFS(动态频率选择)等机制。.
2.4 GHz WLAN 信道划分,仅 3(4) 个互不重叠的信道
许多设备同时使用多种无线技术。智能手机就是一个典型的例子。它可以连接到无线局域网 (WLAN) 以访问互联网,同时与蓝牙智能手表交换信息,并保持通过蜂窝网络进行语音通话。全面的测试对于确保所有无线技术都能提供良好的用户体验至关重要。然而,值得注意的是,这些技术的不同标准和版本会增加测试的整体复杂性。.
迄今为止,关于频率资源有限导致的干扰问题一直备受关注。然而,无线电前端设计不佳也会造成干扰。这会导致频谱中出现不必要的辐射,从而干扰其他信道。这些问题的根源通常在于材料选择不当、元件布局错误,或者仅仅是使用了有缺陷的元件。为了缓解这些问题,监管机构制定了信号的发射和接收限制。.
在欧洲,这些限值由欧洲电信标准协会 (ETSI) 制定的欧洲标准 (EN) 定义。除了定义限值外,ETSI EN 还规定了测试程序和许多其他要求。符合这些标准可确保产品满足安全、健康、电磁兼容性和高效利用无线电频谱的要求。产品只有在成功完成所有必要的测试后才能在欧洲销售。.
在美国,与之对应的监管机构是联邦通信委员会(FCC),在该国销售的无线电通信产品必须符合其规定。世界各地都有类似的电信监管机构。.
总而言之,干扰主要有两个原因:一是许多设备使用相同的无线电信道,这些信道更容易受到干扰;二是最终无线产品的设计缺陷,导致其在非预期信道上失去功率。确保设备正常运行以及各种无线电技术能够和谐共存至关重要。否则,产品开发的总成本可能会大幅增加。.
安立公司是一家专门从事测试和测量设备的公司,为无线设备在开发各个阶段的质量和性能测试与测量提供解决方案。他们的产品范围涵盖频谱分析仪、信号发生器以及网络模拟器(也称为呼叫盒)。.
安立公司针对SRW验证提供了两款测试仪:无线局域网测试仪MT8862A和蓝牙测试仪MT8852B。无线局域网测试仪兼容所有传统标准,包括最新的IEEE 802.11ax(也称为Wi-Fi 6),并支持最新的6 GHz Wi-Fi 6E扩展。它功能丰富,旨在应对未来各种无线局域网测试挑战。蓝牙测试仪是一款性能稳定可靠、久经考验的仪器,支持测试两种主要的蓝牙类型:经典蓝牙和低功耗蓝牙。.
安立公司提供多种用于测试蜂窝技术的仪器。MT8821C 无线通信分析仪支持包括 Cat. M IoT 和 NB-IoT 蜂窝技术在内的传统蜂窝技术,最高支持 4G。.
还有一款名为MD8475B的信令测试仪,也称为基站模拟器。与安立MT8821C类似,它也支持高达4G的传统蜂窝技术,但它更侧重于测试应用层而非射频性能。.
针对5G技术,MT8000A无线通信测试站应运而生。它支持SA(独立组网)和非SA(非独立组网)模式,并可在FR1(7GHz以下)和FR2(毫米波)频段进行射频和协议测试。该平台采用模块化设计,确保了其高度可扩展性,从简单的网络仿真和测试,到高阶MIMO方案和载波聚合,均可实现极高的吞吐量。.



