家用电器微波炉对WLAN、蓝牙的干扰测试分析

霍 甲，刘 蓉，武秀广

（国家无线电监测中心北京监测站，北京 100037）

家用电器微波炉对WLAN、蓝牙的干扰测试分析

霍 甲，刘 蓉，武秀广

（国家无线电监测中心北京监测站，北京 100037）

无线通信已经融入到家庭里的每一个角落，成为生活中的一部分。家庭无线Wi-Fi设备、蓝牙设备、无绳电话等，在带给我们生活便捷的同时，也给家庭电磁环境带来了考验。由于ISM频段的开放性，在当今的家庭电磁环境中，越来越多的无线设备工作在该频段，同时还存在其他可能会在ISM频段产生辐射干扰的电子设备，例如：计算机和微波炉。这使得家庭电磁环境变得越来越恶劣，于是不得不对各种电子设备在此恶劣工作环境下的电磁兼容性进行研究和分析。

Wi-Fi；WLAN；蓝牙；干扰

1 家庭电磁环境测试平台搭建

家庭环境中的电磁波，主要包括无线局域网（WLAN）[1]、蓝牙适配器[2]以及其他电子、电器设备的无意辐射。为了研究典型的家庭电磁环境，并且考虑到模型的分析的可行性，我们在一个纯净的电磁环境下，进行了对比测试，使用到的测量硬件和软件如表1所示。

表1 测试环境设备表

测试环境中软件我们选取的是网络吞吐量测试软件CHARIOT。CHAR IOT产生并模拟真实的流量，采用End to End的方法测试网络设备或网络系统在真实环境中的性能。能够广泛应用在交换机、路由器建立的有线网络以及无线网络，甚至是Vo IP等高新技术中，测量这些网络各个方面的功能和性能。它可提供端到端、多操作系统、多协议测试、多应用模拟测试，应用范围包括有线网、无线网、广域网及各种网络设备。可以进行网络故障定位、用户投诉分析、系统评估、网络优化等，能从用户角度测试网络或网络参数（吞吐量、反应时间、延时、抖动、丢包等）。

2 单独设备电磁环境测试

图1 天线放微波炉旁和1m测得频谱

图2 天线距微波炉3m和5m测得频谱

在单独运行微波炉[3]的情况下，我们选取离微波炉旁边以及1m处的位置测得频谱图，如图1所示。图2为选取3m以及5m处测得微波炉频谱。

如图2所示：该微波炉频谱覆盖了整个了ISM频段，能量集中在2.440GHz到2.468GHz。图中所截图脉冲达到了-10dBm，减去天线增益14dB，微波炉辐射能量达到了-24dBm。

在单独开启蓝牙设备时，我们继续按照原先的测试方案加以测试，测得单独开启蓝牙时（通过CHARIOT软件从一台计算机向另一台计算机连续发包），两蓝牙适配器相距20cm，天线放置在蓝牙适配器旁。

图3 蓝牙频谱

从图3可以看出蓝牙的跳频通信，1MHz的信道在整个ISM频段随机的出现。测得的能量在-34.5dBm。单独开着802.11g（通过CHARIOT软件从一台计算机向另一台计算机连续发包），天线放置在蓝牙适配器旁边。

3 设备干扰电磁测试分析

根据干扰的分类组合，我们把它们之间分为四组情况测试，分别是蓝牙与IEEE 802.11g干扰测试（图4A），蓝牙与微波炉干扰（图4B），IEEE 802.11g与微波炉干扰（图4C），蓝牙、IEEE 802.11g及微波炉三者干扰（图4D）。

A：蓝牙与IEEE 802.11g干扰频谱

B：蓝牙与微波炉干扰频谱

C：IEEE 802.11g与微波炉干扰频谱

D：蓝牙、IEEE 802.11g与微波炉干扰频谱图4 干扰测试

4 吞吐量干扰测试

图5 IEEE 802.11g吞吐量变化图

通过软件CHAR IOT测试蓝牙的吞吐量[4]，在主机上安装服务器端，另一台机子安装客户端endpoint。测试时，选择TCP协议，Throughou t脚本，测试蓝牙时传输400个10 000bit的数据包，所得结果如图5所示。

5 总结

实验结果横轴为时间（单位为秒），纵轴为吞吐量（单位为Mb/s）。在无干扰时，WLAN的吞吐量为17.698Mb/s，在蓝牙干扰下，下降到11.527Mb/s；在微波炉干扰下，下降到17.202Mb/s，在蓝牙与微波炉同时干扰下，WLAN的吞吐量最低下降到9.599Mb/s。

综上所述，随着无线设备和产生电磁干扰的家用电器设备深入到家庭生活中，从我们的实验分析可以得出，家用电器对家庭电磁环境已经产生了严重的影响。未来，随着更多具有无线通信设备的家用电器使用，对家庭电磁环境提出了挑战，对各种设备的电磁环境兼容的研究也会得到更多的重视。

[1] 廖文锦，陈常嘉．WLAN技术对传输层性能的影响．电信快报，2005年10期.

[2] 钱志鸿，杨帆，周求湛编著．蓝牙技术原理、开发与应用．北京航空航天大学出版社，2006年3月第一版.

[3] 范季陶，周克生．微波炉的辐射干扰特性及采取的抗干扰措施[J]．北方交通大学学报，2002 26(6):59-63.

[4] 刘彤，沈连丰，叶芝慧．WPAN应用电磁环境中干扰模型的分析及仿真[J]．电波科学学报，2003,18(1),75-81．

美国卫讯与欧洲卫星签订协议

近日，美国卫讯公司（V iaSat Inc）与欧洲通信卫星公司订立了一份开创性的协议，将允许在各自的大容量卫星网络上（欧洲卫星的KA-SAT卫星和美国卫讯的ViaSat-1号卫星）进行漫游和接入服务。两个Ka波段网络容量超过全球所有在轨Ka波段容量的一半以上，共享相同的大容量卫星系统，网络使用美国卫讯宽带系统，以及其他由欧洲卫星和美国卫讯拥有和运营的地面基础设施。基于以上网络的高容量服务区域将跨越北美、欧洲和地中海盆地。用户将能够在两网覆盖范围内的任意地点，使用一系列固定和移动服务，包括机载通信、海事舰船、紧急救援、石油天然气应用以及政府应用等。该协议还包括对未来的卫星和后续的技术规定，以补充现有的欧洲卫星和美国卫讯高通量卫星。未来的卫星包括V iaSat-2号，计划于2016年发射升空。

“这一协议确定了我们朝既定目标前进的步伐，即利用快而经济的移动宽带卫星连接覆盖世界上的业务密集区域。”美国卫讯公司董事长兼首席执行官Mark Dankberg说，“扩展与欧洲卫星的长期合作关系使我们能够在大西洋两岸提供超快的空中Wi-Fi服务。”

美国卫讯Exede互联网服务获好评

在近日FCC（美国联邦通信委员会）发布的2014年度《美国宽带调查报告》上，美国卫讯公司的Exede高速卫星上网连续第二年在众多互联网服务商中脱颖而出获得第一名。报告调查了固定宽带用户的实际服务性能，Exede服务提供的峰值期间上传和下载速率约为广告宣传速率的140%之多。

正当许多互联网用户担心他们并没有得到付费应得的速度之时，该报告验证了一个Exede用户支付12Mb/s的下载速度，有很大机会得到至少17Mb/s或更高速率。Exede互联网服务以其卓越的性能表现领先其他参与评比的互联网服务商，Exede在峰值阶段提供的实际速率是广告宣传下载速率的139%，其实际上载速率是其宣传速率的138%。Exede高速互联网服务还位居实际对比广告宣传每小时持续的下载速度排行榜的首位。“我们再一次获得了第一位的排名，更加令人欣喜的是这个结果表明即使在ViaSat-1号卫星使用量超过一半时，我们仍然始终如一地为客户提供极好的服务结果。”美国卫讯宽带部副总裁Lisa Scalpone说，“我们最重要的目标是为用户提供卓越的客户体验，而提供我们承诺的速度对实现这一目标是必不可少的。”

美国联邦通信委员会的调查结果强调了卫星互联网的价值，特别是国家和地方政府都在寻找方法，把宽带服务带给全国各地的服务不能到达和服务不足的地区。Exede互联网无需昂贵的基础设施扩展费用就能提供给绝大多数的美国家庭用户。

Scalpone说，美国卫讯公司致力于为客户提供价值和服务的理念将成为持续发展的动力。在过去两年中，Exede服务网络已经从原来的Exede互联网家庭服务成长为包括各种应用的一系列创新服务。目前公司还为家庭用户提供Exede话音电话服务；为两大航空公司旅客提供Exede机载空中高速上网；Exede商业版针对要求高速率和数据的商业用户；Exede企业级通信用于实况转播、野外作业、灾难救援响应和新闻采集。

An Analysis of the Microwave Oven Interference Influence on WLAN Bluetooth

Huo Jia, Liu Rong, Wu Xiuguang
(Beijing Station of The State Monitoring Center, Beijing, 100037)

In the modern family life, wireless communication has been integrated into every corner of our daily life; it has become a part of life. Home wireless, Bluetooth devices, wireless phones bring great convenience to our daily life, however it also bring home magnetic environment a big trouble. With ISM band goes open, more and more wireless devices work in this band, for example WLAN equipment, wireless phones, Bluetooth devices etc. There are also electronic equipments, while other may produce interference on the ISM band. It makes the family magnetic environment worse and worse, therefore there is large need to explore and analyze the magnetic compatibility of various electronic equipment at home conditions.

Wi-Fi; WLAN; Interference; Bluetooth

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.07.009

TN 924

A

1672-7274（2014）07-0032-04

霍 甲，男，1984年生，河南郑州人，2011年毕业于北京邮电大学，获得通信与信息系统工学硕士学位，2011年至今主要从事无线电卫星监测工作。

刘 蓉，女，1986年生，湖北宜昌人，2011年毕业于北京交通大学，获得电子与通信工程硕士学位，2011至今主要从事无线电短波监测工作。

武秀广，男，1985年生，河北邯郸人，2011年毕业于北京邮电大学大学通信与信息系统专业，硕士研究生，助理工程师，现主要从事无线电监测工作。