跟着移动通讯的飞速发展,对接纳体系的灵敏度要求日益进步,使得同一传输信道内或许存在许多不同频率的信号,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材的特性不良,就或许会在不同频率之间发生无源交调信号(Passive intermodulation/PIM),成果使有用的传输信号发生畸变,发生噪声和杂波,影响信号传输速率及接纳机的灵敏度。本文剖析了无源器材发生交调信号的原因及预防措施,对无源器材的规划、出产制作以及通讯体系中的选用有活跃的指导意义和参阅价值。
1、无源交调发生的原因
在全球移动通讯和传呼台等蜂窝基站上,因为传输功率较大,一般会在体系中的无源器材中发生交调信号,这些杂波信号会严重影响整个体系的功能。在一个抱负的线性传输体系内,其输出相对于输入是成正比的。但在实践中微波信号在无源器材中(如:滤波器、同轴电缆、各类接头号)的传输往往对错线性化的,仅仅因传输的信号功率较小时非线性发生的无源交调信号不大而不引起人们的留意。但当所传输的信号大于40dBm时,这种交调信号的影响就尤为显着。 这一交调的成果就发生了一些额定的频率,即交调生成物,如图A中的2F1一F2、2F2一F1、3Fl一2F2、 3F2一2Fl等。
除了器材的非线性要素外,在无源器材中生成无源交调的还有以下几个方面的原因:
(1)金属零件电镀过程中未清洗洁净的电镀溶液。
(2)镀层导电性欠好,镀层厚度不行。
(3)外表锈蚀。
(4)中心触摸件的不同金属资料。
(5)信通道内的磁线资料。
(6)较低的触摸点正压力。
(7)外表粗糙度大。
(8)衔接器及无源器材内的碎屑和尘埃。
(9)螺旋状的信号通道。
2、无源交调的影响
以GSM900、DCS1800、PCS1900为例咱们经过下表来剖析这些交调信号怎么影响咱们的基站和终端接纳机:
从上表1中咱们不难看出基站下行发射的两个大功率下行信号F1和F2所发生的3阶交调信号频率正好落在上行信道接纳机的频段内,就会对接纳机形成搅扰,导致接纳机的误码率上升,下降了接纳机的接纳灵敏度,严重影响终端的通话质量。并且发生的交调信号也是许多的,除了3阶还有5阶乃至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,对接纳机的影响也较小,所以大多数无源器材都会必测三阶互调信号的巨细,只要少量频段的器材会测验五阶和七阶的交调信号的巨细。
因此在无源器材出产制作过程中有必要要对器材所发生的交调信号的巨细进行严厉的测验,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、无源交调的测验
因基站和接纳机对无源交调信号的要求比较严厉,其对测验体系的要求也相对较高,首先要确保测验体系本身所发生的交调信号很小,这样才干满意测验要求。一般要求测验体系的交调信号至少要比被测器材的要求值小10dB。比如要测验一款塔顶放大器产品,其3阶交调信号要求小于-110dBm,那么测验体系就有必要要小于-120 dBm才干满意测验要求。其次,要确保体系的稳定性。只要测验体系本身的稳定性高,才干确保测验成果的可靠性。
如图B所示是一个典型的 双工器上行频带内无源交调信号测验的框图:
测验台各部件的效果:
信号发生器: 发生主信道信号。
功率放大器: 对信号发生器所发生主信道信号进行功率放大。
隔离器: 信号单向传输,防止因开路或其他状况形成信号反射而损坏其他设备。
合路器: 对从隔离器出来的两路大功率信号组成到一个端口输出.
被测产品: 需求测验的产品。
规范滤波器: 将主信道信号和互调信号进行别离。
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剖析。
在这个测验体系中,规范滤波器是最主要的部件,其本身的交调信号的巨细会影响整个测验体系的功能,有必要加强保护和查看其稳定性。对功放的输出功率也是在衔接合路器和被测器材的射频电缆的输出端口进行校准,其功率一般应到达43dBm~ 47dBm,假如功率太小,则被测器材的交调信号也会很小,无法反映器材在实践使用过程中的真实状况。
在现代计算机和工业操控很兴旺的状况下,已经有国外的厂商做除了全自动的交调信号测验剖析体系,其功能也彻底满意各滤波器、电缆、塔顶放大器对交调信号测验的要求,但其价格也比较贵重,对一些小的出产制作企业来说还无法承受。但这些企业为满意客户对产品无源交调的要求,也能够依照测验要求自行建立该测验体系。
总归,无源交调是通讯范畴里一个非常重要的参数,怎么最大程度的下降交调信号对通讯体系所带来的晦气影响是研究人员面对的一个新课题。本文仅是作者曾经实践工作中的一些心得,仅供业界同行沟通和参阅。