华为发布5G微波长距E-band创新解决方案!干货 | 频谱分析仪基础知识

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5G 部署提速:华为发布5G微波长距E-band创新解决方案!


11月17日消息,在2020年的全球移动宽带论坛(MBBF 2020)上,华为发布了5G微波长距E-band创新解决方案,结合 IBT 智能波束跟踪天线和高功率 E-band,将 E-band 承载能力从 20Gbps@3 公里提升到 20Gbps@5km,同时降低了站点部署的要求和限制,为 5G 部署提速。

华为 5G 微波长距 E-band 解决方案 | 图源:华为
华为表示,作为微波 5G 承载的主要方案,E-band 工作在 80 GHz 高频,带宽可达 20Gb/s。IBT 智能波束跟踪天线是业界首款有源微波天线,可智能保持波束稳定,使得 0.6 米大口径天线规模部署和 0.9 米 E-band 天线部署成为可能。
此外,通过新技术提升 E-band 发射功率 6db,两项技术结合,E-band 最大传输距离将提升 50% 以上,达到 20Gbps,5 公里。滤波器微信公众号还了解到,华为5G微波针对5G部署场景,在传输距离、频谱效率、部署条件方面进行创新突破,提供超宽、极简、易部署的5G微波承载方案,为5G网络建设加速。
随着5G部署走向深入,更多地区将建设5G网络。华为是全球5G梯队的佼佼者,是少数几家能够提供5G无线技术的公司之一。该公司与多国展开了5G合作,其中包括马来西亚、俄罗斯、菲律宾和柬埔寨等等。
此前,华为轮值董事长郭平表示,5G的商业成功将依赖于连接、云、计算、行业应用和无处不在的人工智能AI)这五大技术领域之间的协同作用。这些技术对于释放5G的全部潜力、帮助建设智慧城市以及进一步刺激数字经济至关重要。
在国内,截至今年6月底,中国运营商已建成40万个5G基站,5G用户数也超过了1亿。
今年8月初,华为的一名高管表示,到今年年底,中国的5G基站数量将增加一倍,达到80万个,同时5G用户数量也将增加一倍,达到2亿。两者比例均占全球70%以上。


干货 | 频谱分析仪基础知识

转自 君鉴科技


说到频谱分析仪很多资料中都会出现下面这张图






频域:是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。





频谱:频率的分布曲线,复杂振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡,这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫做频谱





频谱上可以直接获取的信息:


1、信号包含的频率成份;

2、信号各频率成份的幅度;


频谱的用途:通过观察信号的频谱,可以帮我们找出产生该信号的设备的问题或者特性。




频谱分析仪按工作原理分可分为:傅立叶频谱分析仪





和 扫频式频谱分析仪





频谱分析仪可以测量功率、频率、调制、噪声失真


为什么要了解一个信号的频谱成分?


有些系统原本就与频域有关,例如电信系统使用的FDM频分复用,广播电台也采用频域多用方式。在这些限制带宽的系统中,了解一个信号的频谱成分就显得很重要。


为什么要测量功率?


对于一个发射机而言,如果设计的发射功率太小就不能达到目的地,如果设计的发射功率过大,又会引起高能耗、高温升、失真等问题。因此功率测量在系统验证时会常常用到。


什么是调制调制与解调?


调制:将各种基带信号转换成适于信道传输的调制信号(已调信号或频带信号);

解调:在接收端将收到的频带信号还原成基带信号。


为什么要调制?


调制的目的有以下三个:


1、将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号

2、改善系统的抗噪声性能

3、实现信道的多路复用


为什么要测量调制?


在调制系统中,为了保证系统工作正常,信号被正确的发送(有效性),需要对调制质量(可靠性)进行测量。


调制测量有哪些项目?


模拟调制:调制深度, 边带功率, 载波功率,调制效率, 占用带宽

数字调制:误差矢量幅度(EVM), IQ不平衡(IQ imbalance),相位误差(phase error versus time)


什么是失真


电子系统中所使用的许多电路都认为是线形电路。这意味着,对于正弦波输入,输出也是或许有不同幅度和相位的正弦波。在时域中,用户指望看到与输入波形形状精确相同的输出波形。在频率中,我们指望看到输出应具有与输入相同的频率(且只有该频率)。由输入信号产生的任何其他频率都视为失真





为什么要测量失真


1、谐波失真


最大谐波

相对谐波失真

总谐波失真THD:基波的百分数





2、互调失真


当输入两个不同频率的正弦波到非线性,输出除了这个两个信号以及他们的谐波外,还有谐波的和频和差频,这些新频率分量称为互调失真


与原始信号接近的失真最难处理,因为失真分量落在“频带内”


测量的量有三阶互调失真、截获点等。



 

3、邻近信道功率比ACPR


ACPR度量了干扰或者说是相邻频率信道功率的大小。通常定义为相邻频道(或偏移)内平均功率与发射信号频道内的平均功率之比,ACPR描述了由于发射机硬件非线性造成的失真大小。




4、杂散辐射


spurious emissions汉语叫“杂散辐射”或者“杂散发射”,指的是在模拟信号处理的过程中,经过频率变换和信号放大,会产生一些无用的信号,这些无用信号有些是有用信号的n次谐波,有的是在混频时产生的副产品。这样就造成了在输出信号的频谱上除了有用信号外,在其他频率上还有一些比较小的信号(如果设计的太差的话,没用的信号有时会比有用的信号还大),就像毛刺一样,这种东西也会随着有用信号从天线辐射出去,所以形象的叫做“杂散辐射”。


测量噪声


噪声功率谱密度

等效噪声带宽


分贝又是什么?


dB

  分贝(dB)是借助于功率比来定义的:

  A(dB) = 10log(P1/P2) = 20log(V2/V1)

 

dBm

  P = 10log(P/PREF)

  V= 20log(V/VREF)

  频谱和网络测量最常用的功率参考值是1mW,结果用dBm表示。

  P(dBm) = 10log(P/0.001)


分贝的用途?


分贝用来以对数方式确定功率的比值和电压的比值。也可以通过适当的参考值来确定绝对值。分贝常用于电子系统中增益和损耗的计算。


为什么要用dB?


1、对数方式压缩大范围变化的信号电平。

2、在增益和损耗的计算时,乘法运算变成较方便的加法运算。



使用对数幅度坐标的好处?


在同样屏幕分辨率下,可以同时观察很大和很小的值。

例如:1V信号和10uV信号都能出现在动态范围为100dB的显示器上,

而用线性刻度则不可能以清晰的图形同时显示这两个信号




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