手机干扰器对移动通信网络的干扰简析

深圳市无线电管理办公室       廖守锋   张文平  
摘要：手机干扰器近几年在社会上被广泛误导使用。本本文从手机干扰器的工作原理及其设置使用时对移动通信网络造成的干扰进行简要分析，并结合实际干扰事例进一步说明，以期大家充分认识设置手机干扰器对移动通信网络和空中电波秩序造成的严重危害性。

一、0.引言
近年来，社会上一些单位纷纷研制、生产和设置使用手机干扰器（也称移动电话阻断器、会场净化机、会议信息保密机等）。这是一种在移动通信（GSM/DCS/CDMA）的频段内发射强干扰信号，从而阻断移动通信手机与基站接续通信的一种干扰设备。虽然设置这种设备，实现了在公共场所禁打手机的目的，但同时，是以干扰移动通信网络、扰乱空中电波秩序为沉重代价的，是一种以牺牲整体利益换取局部利益的做法，国家无线电管理部门已明令禁止这种做法。大家知道，由于无线电波在空中是自由传播的,利用无线电波对移动通信实施干扰，是不可能严格做到只对某一特定空间进行干扰而不影响移动通信网络正常运行的。

二、1.典型的手机干扰器工作原理
目前手机干扰器按干扰的方法分：全频段扫描干扰、上行信号干扰、
下行信号干扰、噪声干扰等几种。其中最典型、最流行的一种是采用全频段扫描干扰方式的手机干扰器。其工作原理简单、成本低廉，危害干扰“效果好”，因，而应用广泛。
1．1其工作技术指标：
工作频段：860-960MHz，1800-1880MHz
    输出功率：0-3W可调
    RF输出：不调制的纯载波
    输出阻抗：50Ω
1.2其工作原理方框图：
1.3 其工作原理：
NE555电路产生锯齿波低频振荡电路，调制于高频振荡电路的容变二极管上，直接产生射频扫描信号，再进行功率放大。未加任何处理电路，原理简单，成本低廉，可对整个移动通信频段实施扫描干扰，危害极大。

三、2.下行信号干扰分析
2．1移动通信干扰级别定义
根据GSM系统CMRC（操作维护中心）对干扰级别的定义，我们把对移动通信的干扰分为5个级别：
级别      干扰信号强度（范围）                            
0       —110dBm---- —100dBm
1   —100dBm---- —95dBm
2   —95dBm---- —90dBm
3   —90dBm---- —85dBm
4   —85dBm---- —47dBm
5    >   —47dBm
根据移动通信操作维护的经验，4级的干扰将对移动通信产生非常大的影响，表现为电话难于拨入和拨出，通话中断，话音质量严重下降，5级以上的干扰将使手机脱离服务区，使基站接收堵塞。
2．2下行信号干扰器功率计算
以GSM系统935-960MHz下行信号为例，设定某一楼会议室需干扰50米范围内GSM下行信号。根据手机干扰器的设计原理，为达到阻断手机通话的目的，必须使手机接收的干扰信号强度≧—47dbm.(参见《移动通信》2003年 4期)。根据平坦空间路径损耗公式：
Lp（db）=40lgD-20lgHb-20lgHm                         (公式一)                   
Lp----平坦空间路径损耗（dBi）
D----- 传播距离，这里设为50米
Hb----发射台有效高度，这里是指干扰器有效高度，设为2米。
Hm----接收台有效高度，这里指手机高度，设为0.5米。
则，路径损耗Lp=40lg50-20lg2-20lg0.5=67.96dBi
干扰器的输出功率=67.96+(-47)=21dBm
这里忽略了天线接口损耗、天线增益等，因为较小不影响整体计算结果，实际取约干扰干扰器功率为200mW。
2.3干扰器下行干扰范围计算
  下面我们下面分析在某会议室安装200mWw的手机信号干扰器后，其在周围产生4级干扰的距离范围。据干扰级别定义，在4级干扰临界点处功率为—85dbm, 其路径损耗  
Lp（dB）=23-(-85)=108dBm。
根据公式一，得                                     
    108=40lgd-20lg2-20lg0.5
    最后得 d= 500 米
即对下行信号干扰器来说，若要在一楼会议室产生50米范围的干扰，必须安装至低200mW的手机干扰器，此干扰器在周围0.5公里内对基站下行信号产生4级干扰。若将干扰器升高，或加大干扰功率，则干扰的范围更大，可达2-3公里。下行信号的干扰，将会影响手机对基站BCCH广播信号的接收，致使整个干扰区内的手机无法拨接电话。

四、3上行信号干扰分析
干扰器对移动通信上行信号干扰的分析，我们分以下两种情况进行分析：
3．1设置200mw的干扰器对周围多少公里范围的基站造成4级干扰。
设定干扰器高度Hb=2米，基站接收天线高度Hm=30 米。
根据公式一，得    108=40lgd-20lg2-20lg30
d=3900米
即是设置2米高200mW的手机干扰器将在 3.9 公里范围内对30米高的移动通信基站造成4级干扰。
3．2假设在离基站2公里处设置上述200mW干扰器，对30米高的基站造成的干扰强度有多大。
Pm(dB)=Pb(dB)-Lp(dBi)                         （公式二）
    =23-(40lg(d)-20lg(Hb)-20lg(Hm))
    =23-40Lg(2000)+20lg(2)+20lg(30)
    =-73 dBm
Pm(dB)----  基站接收天线功率（dBm）
Pb(dB)---- 干扰器发射功率（23dBm）
Lp(dB)---- 平坦空间损耗（dBi）
即安装2米高200mW的手机干扰器会对周围3.9公里范围内30米高的
基站造成4级干扰。在离基站2公里处设置上述200mW上行信号干扰器，会对30米高的基站造成强度为-73 dBm的干扰。

五、4.实际干扰事例
根据我办监测查处的结果，为了增强干扰效果，厂商多将干扰器发射功率设为1W，对周边1-2公里范围的移动通信造成严重的干扰，扰乱了正常的移动通信和空中电波秩序。例如：电大教室安装了多个干扰器，使设于滨河路的基站造成严重干扰，在基站处测得干扰功率为-42dbm/150KHz。又如，设于福田区某会议室的干扰器发射功率为1W，使周围1功率公里范围内的手机接续通话受到严重影响。

5.结论
    由于无线电波在空中自由传播的特性，决定了要实现手机干扰器阻断某一特定区域移动通信的目的，就必然会对周围移动通信的正常运行造成干扰，必然引起电波秩序的混乱。这从上述理论及实际干扰事例中已得到充分的证明，所以我们应坚决制止设置使用移动电话干扰器。

参考文献
1、 聂涛等，《蜂窝移动通信工程设计》，人民邮电出版社
2、 《移动通信》2003年4期