无源交调的产生与测试

跟随移动通信的飞速发展，对接收系统的敏锐度请求日趋提升，使得同一传输信道内也许存在许多不一样频率的信号，假如传输线或衔接传输线的 射频同轴衔接器及其他无源器件的特征不良，便也许会在不一样频率之间产生 无源交调信号(Passive intermodulation／PIM)，结果使有用的传输信号产生畸变，产生噪声和杂波，影响信号传输速率及接收机的敏锐度。本文分析了无源器件产生交调信号的缘由及预防办法，对无源器件的设计、生产制作和通信系统中的选用有积极的指点意义和参考价值。

1、无源交调产生的缘由

在全球移动通信和传呼台等蜂窝基站上，因为传输功率较大，通常会在系统中的无源器件中产生交调信号，这些杂波信号会严重影响全部系统的性能。在一个理想的线性传输系统内，其输出有关于输入是成正比的。但在实际中微波信号在无源器件中（如：滤波器、同轴电缆、各类接头等）的传输常常长短线性化的，只是因传输的信号功率较小时非线性产生的无源交调信号不大而不引发人们的留意。但当所传输的信号大于40dBm时，这类交调信号的影响就尤其显著。 这一交调的结果就产生了一些额外的频率，即交调生成物，如图A中的2F1一F2、2F2一F1、3Fl一2F2、 3F2一2Fl等。

除过器件的非线性因素外，在无源器件中生成无源交调的还有以下几个方面的缘由:

（1）金属零件电镀过程当中未清洗清洁的电镀溶液。

（2）镀层导电性不怎样好，镀层厚度不够。

（3）表面锈蚀。

（4）中心接触件的不一样金属材料。

（5）信通道内的磁线材料。

（6）较低的接触点正压力。

（7）表面粗拙度大。

（8）衔接器及无源器件内的碎屑和尘土。

（9）螺旋状的信号通道。

2、无源交调的影响

以GSM900、DCS1800、PCS1900为例我们通过下表来分析这些交调信号如何影响我们的基站和终端接收机：

从上表1中我们不好看出基站下行发射的两个大功率下行信号F1和F2所产生的3阶交调信号频率正好落在下行信道接收机的频段内，就会对接收机形成搅扰，致使接收机的误码率上升，下降了接收机的接收敏锐度，严重影响终端的通话质量。并且产生的交调信号也是许多的，除过3阶还有5阶甚至7阶。但又以三阶交调信号的功率最大，5阶和7阶交调信号因离主频较远，其信号功率也较小，对接收机的影响也较小，所以大大部分无源器件都必测三阶互调信号的大小，只有一部分频段的器件会测试五阶和七阶的交调信号的大小。

所以在无源器件生产制作过程当中必须要对器件所产生的交调信号的大小进行严厉的测试，这已经是滤波器和同轴电缆等制作厂商必测的一个参数。

3、无源交调的测试

因基站和接收机对无源交调信号的请求比较严厉，其对测试系统的请求也相比较较高，首先要保障测试系统本身所产生的交调信号很小，这样才能够满足测试请求。普通请求测试系统的交调信号起码要比被测器件的请求值小10dB。好比要测试一款塔顶缩大度产品，其3阶交调信号请求小于-110dBm，那么测试系统就必须要小于-120 dBm才能够满足测试请求。其次，要保障系统的稳固性。只有测试系统本身的稳固性高，才能够保障测试结果的靠得住性。

如图B所示是一个典范的 双工器下行频带内无源交调信号测试的框图：

测试台各部件的用处:

信号产生器： 产生主信道信号。

功率缩大度： 对信号产生器所产生主信道信号进行功率缩小。

隔离器： 信号单向传输，防止因开路或其他情形形成信号反射而破坏其他设备。

合路器： 对从隔离器出来的两路大功率信号合成到一个端口输出.

被测产品： 需求测试的产品。

标准滤波器： 将主信道信号和互调信号进行分别。

大功率负载： 将大功率的主信道信号消耗掉。

频谱仪： 对交调信号的频谱和功率进行分析。

在这个测试系统中，标准滤波器是最主要的部件，其本身的交调信号的大小会影响全部测试系统的性能，必须增强保护和检讨其稳固性。对功放的输出功率也是在衔接合路器和被测器件的射频电缆的输出端口进行校准，其功率普通应达到43dBm~ 47dBm，假如功率太小，则被测器件的交调信号也会很小，没办法体现器件在实际应用过程当中的真实情形。

在现代计算机和工业控制很发达的情形下，已经有国外的厂商做除过全自动的交调信号测试分析系统，其性能也彻底满足各滤波器、电缆、塔顶缩大度对交调信号测试的请求，但其价钱也比较昂贵，对一些小的生产制作企业来讲还没办法接纳。但这些企业为满足客户对产品无源交调的请求，也能够依照测试请求自行搭建该测试系统。

总之，无源交调是通信领域里一个特别重要的参数，如何最洪水平的下降交调信号对通信系统所带来的不利影响是研究人员面对的一个新课题。本文仅是作者之前实际工作中的一些心得，仅供业界同行交流和参考。

原文链接：http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016090517063.html

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