卫星无源互调抑制及测量方法研究

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高通量卫星多波束天线馈电系统PIM_控制技术

第 21 卷第 7 期2023 年 7 月太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information TechnologyVol.21，No.7Jul.，2023高通量卫星多波束天线馈电系统PIM控制技术张蕾，丁伟，吕庆立，施锦文，王海林，周强(中国空间技术研究院西安分院，陕西西安710000)摘要：介绍了无源互调(PIM)产生的机理和控制方法，重点研究了高通量卫星多波束天线馈电系统PIM控制技术，通过采用馈电系统高隔离度优化设计、馈源单元法兰面扼流槽设计、馈源阵安装板PIM源控制设计、Ka频段PIM试验系统低PIM设计等手段，将某Ka频段多波束天线馈电单元的7阶PIM性能控制在高低温(-60~+100 ℃)环境下≤-135 dBm，馈源阵7阶PIM性能控制在常温状态下≤-140 dBm。

产品的实际应用验证了所述PIM控制技术的有效性，在工程问题中起到指导作用。

关键词：PIM控制；高通量卫星；Ka频段多波束天线；馈电系统中图分类号：TN820.1+4；V474 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2022206PIM control technology for feed chain of multibeam antenna inhigh throughput satelliteZHANG Lei，DING Wei，LYU Qingli，SHI Jinwen，WANG Hailin，ZHOU Qiang(China Academy of Space Technology(Xi'an)，Xi'an Shaanxi 710000，China)AbstractAbstract：：Principles of Passive Intermodulation(PIM) production and its control method are introduced. After mainly researching and applying the PIM control technologies for the feed chain ofmultibeam antenna in high throughput satellite, including optimal design of high isolation of feed system,flange face choke of feed unit, PIM source control of feed array mounting plate, low PIM design of Ka-band PIM test system, etc., a Ka-band multibeam antenna achieves the goals that the 7th order PIMperformance of the feed unit is controlled to ≤-135 dBm at temperatures between -60 ℃ and +100 ℃，and the performance of the feed array is controlled to ≤-140 dBm at normal temperature. The applicationof the product demonstrates the validity of the proposed technology for PIM control, which is of benefit tohigh performance antenna design.KeywordsKeywords：：PIM control；high throughput satellite；Ka-band multibeam antenna；feed chain 随着通信卫星广域常态覆盖和大通信容量需求，在宽带通信载荷研制方面，需要采用多波束天线技术和频率复用技术提高天线扫描性能、馈源输出效率、交叉极化性能、同频波束隔离度和载波干扰比性能，随之衍生的有效载荷系统的可靠性问题也明显增多，相应增加了天线研制难度，其中星载收发共用天线的无源互调(PIM)性能影响尤为突出。

同步卫星无源测轨中的时差定位与精度分析

同步卫星无源测轨中的时差定位与精度分析彭华峰;曹金坤;郑超【摘要】Positioning based on time-delay measurement is one of the most important positioning method. The issue is focused on its usage on geosynchronous earth orbit satellite(GEO) measurement and determination. The principles, algorithm and diagram of positioning with four stations are presented. The equation of error's transmission is derived here. The importance is the error analysis of how the position precision is affected by the measurement precision, the layout pattern of four stations, the length of the baseline, the precision of station's position and so on. Monte-Carlo simulation is achieved on computer which is coincident with the result of the error analysis. The simulation result indicates that all the measurement precision, the layout pattern of four stations, the length of the baseline and the precision of station's position are the key factors of the position precision; the layout like an inverse Y form is the best one, and a rectangle or diamond form is the worst layout form which is not suggested to be used in positioning system. In order to get precision with order of kilometer, the baseline is suggested to be larger than 1 000 km. It is more better if even more larger; the precision of station's position must be better than 1 m.%多站时差定位是最重要的无源定位方法之一.研究了基于四站时差测量的地球同步卫星无源定位和定轨方法.介绍了四站时差定位的基本原理,给出了四站时差定位算法和详细算法流程,推导了四站时差定位精度的误差传播方程.重点分析了测量精度、布站方式、基线长度、站址误差对同步卫星定位精度的影响.通过Monte Carlo仿真,验证了四站时差定位算法与误差分析结果的一致性.仿真结果表明:测量误差、布站方式、基线长度和站址误差均是定位误差的关键影响因素；布站方式以倒Y型布站效果最佳,菱形或矩形布站方式存在奇异区；为达到km量级定位精度,则基线长度应大于1 000 km;采用四站时差测轨时,站址坐标精度水平应优于1 m.【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2012(034)011【总页数】7页(P2219-2225)【关键词】无源测轨;时差;精度分析;同步卫星【作者】彭华峰;曹金坤;郑超【作者单位】西南电子电信技术研究所,四川成都610041;西南电子电信技术研究所,四川成都610041;西南电子电信技术研究所,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】P2880 引言无源时／频差定位是无源定位的热点技术之一［1－6］，具有定位精度高、隐蔽性好、作用距离远等优点，对于提高系统的生存能力具有重要的作用。

pim无源互调的的测试标准

pim无源互调的的测试标准
无源互调 (PIM) 的测试标准因应用场景和设备类型而异，但通常会考虑以下几个方面：
1. PIM 信号的功率：通常以 d Bm 为单位，表示 PIM 信号的功率大小。

对于不同的应用场景和设备类型，PIM 信号的功率可能会有不同的限制。

2. PIM 信号的频谱：测试 PIM 信号的频谱可以了解其频率范围和带宽，从而确定其对其他信号的影响。

3. PIM 信号的失真：测试 PIM 信号的失真可以了解其对原始信号的影响程度。

4. PIM 信号的稳定性：测试 PIM 信号的稳定性可以了解其在不同条件下的表现，如温度、湿度等。

5. PIM 信号的检测方法：不同的设备和应用场景可能需要不同的 PIM 信号检测方法。

常见的检测方法包括频谱分析、矢量分析、噪声系数分析等。

根据不同的标准和规范，可能会有具体的 PIM 测试要求和限制。

例如，在通信系统中，可能会规定 PIM 信号的功率、失真和检测方法等方面的具体要求；在卫星通信系统中，可能会对 PIM 信号的频谱和稳定性等方面有更严格的要求。

因此，具体的 PIM 测试标准应根据实际应用场景和设备类型来确定。

相控阵测控系统中无源互调的测试和预防

（a）线性系统（b）非线性系统图1线性/非线性系统信号变化示意从图1（b）可以看出，正半周的幅度比负半周的幅度要大，而且与原有信号相比，该波形的特性发生了质的变化。

这时的信号由原来的基波和相应的谐波叠加而成，这些谐波将同传输线上的其他载波进行互调。

当输入信号为2个单音信号时，会产生2个单音的三阶互调（IM3）产物，频率分别是2×1-2和2×2-1，也会产生2个单音的5阶互调（IM5）产物，频率分别是3×1-2×2和3×2-2×1；2个单音的7阶互调（IM7）产物，频率分别是4×1-3×2和4×2-3×1，如图2所示。

图22个单音信号的互调产物当输入的信号一个是单音信号，一个是宽带信号时，产生的互调产物都是宽带信号，3阶和5阶互调产物的频率和带宽如图3和图4所示。

图3一个单音信号和一个宽带信号的互调产物（case1）图4一个宽带信号和一个单音信号的互调产物（case2）当输入信号是2个宽带信号时，会产生2个宽带的3阶互调产物，也会产生2个宽带的5阶互调产物，互调产物的频率和带宽，如图5所示。

图52个宽带信号的互调产物2PIM的测试一般PIM信号电平水平较低，测量比较困难。

目前，国际上尚无相应标准的PIM测试方法，IEC62037建议的测试方法被普遍采用。

因此，较为精确的测试方法可以为研究PIM的产生机理及特性分析提供可靠的实验数据[4]。

PIM测试方案可分为“非辐射式、辐射式和再辐射式”PIM 测试3种。

在实际测试时，需要根据被测件与设备的特性，选择不同PIM测试方法进行测试。

①非辐射式PIM测试系统适用于非辐射型诸如大功率负载、滤波器、双工器和多工器等的单端口、双端口和多端口射测试系统测试系统适主要适用于对天线及馈源的测试。

辐射式单端口馈源PIM测试系统框图如图7所示（参见标准）。

测试的基本原理：将被测天线单元和低PIM接收天线置于微波暗室中，首先利用射频合路器将2路不同频率的大功率测试信号1、2进行合成，最终由低PIM天线单元。

布系统无源互调干扰问题排查与整治

一方面是是接头制作质量问题。室内分步互调干扰站点
中．很多故障都是由接头制作质量问题引起的．比较常
示。对于１９Ｍ移动ＧＳＭ系统，其三阶互调干扰不会落
见的如接头制作松动导致接触不良、接头内导体过长、接头内外导体连接（俗称皮包芯）、接头内导体未磨平等特别是接头内导体未磨平这种情况．需要引起特别重视，线缆内导体被斜口捕剪断，但未被打磨．从而使
素．从根本上体现了移动网络的服务水平，室分系统的干扰主要包括四部分：无源互调干扰．Ｃ网对Ｇ网干扰（Ｃ
网阻塞和杂散）．同邻频干扰及直放站干放有源干扰
接收频带＋引起严重干扰问题一般通信系统中往往包含多个频率信号，取最简单
２０㈣；ｍ㈣
万方数据
情况．假设有两路信号Ｆ１
Ｆ２同时作用干无源器件．
无源互调干扰
功率电平与一个输人载波功率电平的差值来表示．单位为ｄＢｃ。『ＥＣ６２０３７建议实验端口处采用２
Ｘ
干扰与发射功率大小强相关．空闲时隙测试前后的频谱
有明显差别。
２０ｗ
（４３ｄＢｍ）功率＋这一标准已被业界广泛采用。譬如
基站天线互调要求一般为一１０７ｄＢｍ＠２×４３ｄＢｍ，等同干１５０ｄＢｃ＠２×４３ｄＢｍ。
室内分布系统无源互调干扰问题排查与整治
张需溥冀逊灌亿Ｉ】紫圮目络技牲
【摘要ｌ宣内覆盖系统无源互调干扰已经成为影响客户感知的重要因素，文章简器介绍了无源互调干扰的概念，毗及无
源互调干扰的三种判断方法，举例分析了无源互调干扰问题站点的排查与整治，提出了降低室内覆盖无潭互调干扰的三
点建议。
Ｉ关键词ｌ无潭互调干扰
接头没有拧紧的另一个极端是过紧用于室分接头很多是圆形接头．没法用力矩扳手．旄工中很多使用大力钳拧紧接头，用力过大会导致内导体损害或者产生碎

卫星通讯天线无源互调原理

卫星通讯天线无源互调原理
卫星通讯天线的无源互调（PIM）原理是指，在射频信号路径中，由于各种无源器件（如天线、电缆或连接器）的非线性特性，导致两个或更多的射频信号相互混合，产生新的杂散信号。

在大功率、多信道系统中，这种互调现象更为显著，可能由铁磁材料、异种金属焊接点、金属氧化物接点、被污染的器件和松散的射频连接器等因素引起。

如果两个基波信号的频率分别为f1和f2，那么PIM干扰信号的频率（F_PIM）可以用以下公式来描述：F_PIM = m * f1 ± n * f2，其中m和n是正整数，m 和n的乘积叫做混频信号的阶数。

虽然通过滤波可以把信号发射路径中由功放产生的干扰信号去掉，但是射频信号路径中由无源器件（如天线、电缆或连接器）引起的PIM干扰信号是无法滤掉的。

信号发射（Tx）通道中的PIM干扰信号会进入信号接收（Rx）通道，这会增加接收通道中的噪声功率从而降低无线通信的质量。

因此，无源互调是限制系统容量的重要因素，制造商需要对应用在基站中的射频器件进行100%的检查，以确保器件的无源互调始终维持在合格范围。

以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅相关文献或咨询卫星通讯专家。

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无源互调测试仪检测方法及功能分析_JOINTCOM

无源互调测试仪检测方法及“工兵行动”所需互调仪功能分析目录一. 互调仪整机性能测试 (3)1.残余互调(自身互调)测试 (3)2.标准件测试测试 (3)3.总结 (4)二. 互调仪模块性能测试 (4)1.发射模块测试 (4)2.接收模块测试 (4)3.总结 (5)三. 互调仪一致性测试 (5)四. “工兵行动”所需互调仪功能分析 (5)1. 中国移动需要什么样的互调仪？ (5)2.为什么互调仪的重量要求足够轻？ (5)3.为什么互调仪必须要测量频谱？ (6)4.为什么国际标准EGSM便携互调仪国内不能使用？ (7)一. 互调仪整机性能测试互调仪由发射机和接收机组成，因此可以利用其收发特性对整机性能进行验证。

整机性能测试包括两项，一项是残余互调测试，另外一项是标准件测试。

1. 残余互调(自身互调)测试测试设备包括被测互调分析仪、低互调负载、低互调测试电缆，其连接如图1所示，仪表设置如下：两路载波输出功率为+43dBm ，互调阶数为3阶，选择扫频测试，记录整个频段范围内的互调最差点，这个值就是互调仪残余互调。

建议残余互调≤－125 dBm （－168dBc@2×43dBm ），该值越小越好。

残余互调是互调仪的一项重要指标，他决定了仪表的测量范围和测量精度。

根据互调测试IEC 62037相关国际标准，要求测试系统残余互调至少必被测件互调值低10dB ，也就是说残余互调为－125 dBm@2×43dBm 的互调仪，最低可以测到－115 dBm@2×43dBm 无源互调，低于－115 dBm ，测试结果不准确。

反过来也可以讲，在被测件互调值确定情况下，互调仪残余互调值越低，测量结果越精确。

低互调负载图1 残余互调测试框图2. 标准件测试测试低互调负载图2 标准件测试框图测试设备包括被测互调分析仪、标准件、低互调负载、低互调测试电缆，其连接如图2所示。

标准件是一种在确定的功率(2×43dBm)下产生确定互调值（譬如-80dBm 或-100dBm 等）的设备，其外形与一般连接器相同。

室内分布系统无源互调干扰问题排查与整治-2019年精选文档

室内分布系统无源互调干扰问题排查与整治1 无源互调干扰简介室内覆盖是目前移动通信网络吸收话务量、解决深度覆盖并提升用户感知的主要手段。

与2G网络主要业务量来自于室外的情况不同，3G网络的主要业务量来自于室内；NTTDoCoMo的3G 商用网络用户分布统计数据显示，大约70％的业务量来自于室内。

室内区域良好覆盖是网络质量的重要体现，是运营商获取竞争优势的关键因素，从根本上体现了移动网络的服务水平。

室分系统的干扰主要包括四部分：无源互调干扰，C网对G网干扰(c 网阻塞和杂散)，同邻频干扰及直放站、干放有源干扰。

相比无源互调干扰，其他三种干扰被广泛认知，引发的问题也比较容易整治。

由无源器件(如同轴电缆、波导、连接器及合路器和天线等)的非线性产生的互谓称为无源互调(PIM)。

在无源器件中大致有两科无源非线性：接触非线性和材料非线性。

前者为具有非线性电流／电压行为的接触，如松动、氧化和腐蚀连接；后者是指具有非线性特性的材料，如铁磁材料和碳纤维。

无源互调干扰最早出现在卫星通信中，二十世纪七八十年代，国外不少卫星因无源互调问题而影响整星性能，如FLTSATCOM(美国舰队通信卫星)的三阶和MARECS(欧洲海事通信卫星)的三阶互调产物都落入接收频带，引起严重干扰问题。

一般通信系统中往往包含多个频率信号，取最简单情况，假设有两路信号F1、F2同时作用于无源器件，输出信号要包含尸1及F2各种频率组合(mF1±nF2)(m、n为整数且不同时为0)。

当(n±2)为奇数，并且m-n=1(或n-m=1)时，新产生频率落到或靠近接收频带，可能会影响系统灵敏度。

通常把(2F2-F1)或(2F1-F2)两种频率组合产生的互调干扰称为三阶互调干扰，把(3F2-2F1)或(3F1-2F2)两种频率的组合称为五阶互调。

一般情况下随着阶数增加，互调电平降低，三、五阶干扰电平最大，在室分系统中需要考虑，不过各阶数之间没有固定关系。

通信系统的无源互调研究

摘要：在介绍无源互调（PIM）产生机理的基础上，分析了舰船通信系统的PIM现状及基本测试方法，从系统设计的角度出发，介绍了降低无源互调干扰（PIMI）的一些方法。

结合工程实践，给出了舰载超短波通信系统无源互调分析示例，这将有助于系统工程师预测系统设计性能，控制技术风险，进一步降低PIMI 的影响。

随着涉及舰船通信的无源互调相关技术规范的逐步推出，密集电磁环境下的PIMI将得以有效控制。

0.引言在通信系统中，当两个或两个以上的射频信号通过非线性特性的器件传输时，合成信号中会产生互调产物（Intermodulation Product，IMP）。

当这些互调产物落人邻近工作的接收机通带内时，就会形成寄生干扰。

在舰载通信链路中，由发射机和接收机产生的有源互调干扰，可通过适当的系统隔离控制其最小化，而无源非线性引起的PIM通常不能采用同样的方法加以抑制。

理论上讲，无源线性系统不产生新的频率分量。

但是，实际上非线性变化在无源传输系统中是不可避免的，只是当载波信号较小时，非线性产生的无源互调产物（Passive Intermodulation Product，PIMP）所引起的无源互调干扰（Passive Intermodulation Interference，PIMI）不大，而不为人们所注意而已。

但当载波信号较大时，这种互调干扰就较明显了。

PIMP通常在多载波通信环境中产生，典型的如共用宽带天馈系统的船载通信系统、地面移动通信基站及卫星地面接收站等，特别是要求大功率发射系统和高灵敏度接收系统同时存在于有限空间的舰船通信系统，其客观存在的PIMI已不容忽视。

1 无源互调概论历史上，PIM现象首先是在要求收发天线共存于有限空间的舰船上观察到的——这就是业界称之为的“锈螺栓现象”（“Rusty bolt effect”），即因天线结构元件锈蚀而产生通信干扰的现象［3j。

因此，最早开展PIM研究的就是美国海军研究所（Naval ResearchLaboratory），于20世纪70年代中期应军方要求，对因射频连接器含有铁磁材料的金属零件而产生的PIMI问题进行了深入研究，之后建议在美国军用规范MIL－C－390l2B《射频连接器通用规范》的修订版中禁止应用铁磁材料，强烈要求把铁磁材料直接排除在外，并提醒通信部门必须警惕由于铁磁材料引起的潜在问题，这些建议部分体现在以后的MIL-C-39012C 版和Mll-PRF-39012版中。

三阶互调

无源互调失真测量和分析无源互调分析仪简介中国电子科技集团公司第二十三研究所陆申奇1无源互调分析仪测量(PIM)方法分析仪的噪声电平和残余互调电平测量不确定度及测量结果的表示2一、无源互调的产生3(PIM)产物。

这种产物是由于异质材料连接的非线性特性而产生的混合信号。

典型情况是，它的奇次阶产物(例如IM3=2×F1-F2)可能恰好落在基站的上行或接收波段内，就会对接收机形成干扰，严重时可能使接收机无法正常工作。

所以抑制互调干扰是很重要的。

42、在射频元件的制造中使用了某种程度的磁滞材料(例如不锈钢等)。

3、在射频路径的接触内表面或接头处有异质污染物，如残留的焊剂或材料加工的颗粒。

在综合的基站内，大功率放大器和接收机滤波器之间的任何无源器件都会产生一定的无源互调电平。

基站天线塔的安装环境也会产生PIM，例如天线附近有金属物体的直接反射波束传送到天线。

56二、无源互调测量原理78910三、无源互调分析仪介绍1112接线图13原理图14虚拟界面15四、无源互调分析仪测量(PIM)的方法162、带状记录图模式17无源互调分析仪的频谱测量模式能显示落入分析仪测量频带内的IM产物。

例如，落入测量频段内的IM3(三阶互调产物)、IM5和IM7这三个IM产物能同时被显可观察分析它们的相互关系，还可用手动方式分别调谐无源互调分析仪的频率和功率来观察它们相互间的变化关系。

1819202122无源互调分析仪的带状记录图模式能测量显示互调响应随时间变化的情它能显示落入测量频段内的所有互尤其是能用于观察周围环境或机械压力随时间变化时的IM变化。

2324无源互调分析仪的扫频测量模式能测量不同频率对下的互调响应。

在该模式下分析仪进行二次扫频测量。

首先F1频率设置在频带的低端，F2频率设置在频带的高端，然后F2频率从高扫到低进行一次扫频；然后F2频率保持不变，F1频率从低扫到高完成二次扫频。

该测量是最有价值的测试模式，它同只用二个固定频率测量相比较，能发现252627PIM分析仪输出的功Carrier 2若二个载波电平同时都增加1 dB，则理论3 dB ( 2 ×1 + 1 ×1 + 3 ×1 )，但在实际测量中比较罕见这样的增加比率。

C波段卫星天线无源互调的性能验证

表４被测馈源加碳纤维反射面后测试结果
阶数交调频率
测试频率（ＭＨｚ）
（ＭＨｚ）
信号源１
信号源２
９
５９２２
３７４２
４１７８
１１
６３５８
１９２
３７４２
４０９２
１５
６１４２
３７４２
４０４２
６
６６１２
３７４２
４１７８
８
６１７６
３７４２
４１７８
主题词天线无源互调天线测量
０引言
无源互调（ＰａｓｓｉｖｅＩｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，简写为ＰＩＭ）是在大功率条件下，由于微波无源部件的非线性产生互调产物的现象。在收发共用的天线系统中，由于大功率发射信号与接收通道的微弱信号处于同一通道内，天线部件的非线性产生的ＰＩＭ产物就进入接收通道，而落入接收频带的ＰＩＭ分量就可能干扰接收系统的正常工作。某卫星天线分系统中，Ｃ波段天线就是收发共用天线。文章叙述了对无源互调风险的设计考虑，介绍了无源互调的测试方法和测量结果。
５结论
文章对天线分系统Ｃ波段天线的ＰＩＭ风险进行了分析和计算，并对其ＰＩＭ性能进行了测试。为提高ＰＩＭ测量可信度，用专用的ＰＩＭ源进行了实验验证，也测量了相邻阶数的ＰＩＭ值。测试系统评价，Ｃ波段天线ＰＩＭ电平满足指标要求。
参考文献
１［美］ＨｏｅｂｅｒＣＦ等著，陈淑凤译．高功率通信卫星中的无源互调产物．空间电子技术．１９９２（２），６～２３
从表３可以看出，奇数阶ＰＩＭ电平要比相邻的偶数阶高很多，而且随着交调阶数的增大，ＰＩＭ电平呈现下降趋势。落入带内的互调电平中，最低奇数阶１１价的电平最高。４．５碳纤维反射面对ＰＩＭ的影响

无源定位方法的研究

1.2 多站无源定位
分布式多站定位，是通过分布在多空间上的接收机对辐射源信号的多方接收并进行处理，以此确定圆、双曲面、平面等多个定位曲面，目标源的位置可通过曲面相交得到。此方法是基于多个观测台对曲面定位具有较大差别的特征提高了定位的精准度，定位速度及精度都有优势。虽多站定位可快速、多方位检测出辐射区源的分布情况，但多站观测台的数据需协同传输与工作，这样限制了系统的机动性，系统更为复杂，也使站间通信站之间严重依赖性强、复杂度高、实
作者简介：杨静（1986-），女，陕西西安人，硕士研究生，助教。研究方向：电子与通信技术。
— １７８ —
2018 年第 15 期
信息与电脑 China Computer&Communication
网络与通信技术
现困难。基于无源定位法的侧向交叉和时差定位是多站定位技术
中常见的两种方法，应用较为广泛。测向交叉定位法只需两个观测台对三维目标进行定位，并且系统对站间的时间同步要求不高 , 这种方法的缺点是在定位时误差较大，尤其在边缘区域位置。时差定位法则需要四个及以上的观测站对三维目标进行定位，此方法可取得较高的定位精准度，但要求站间需严格同步，系统构成也比较复杂 [2]。
关键词：无源定位；隐蔽性；误差分析中图分类号：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱN957.52 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2018）15-178-02
Research on Passive Location Method
Yang Jing
(School of Information Engineering,Guangzhou Railway Polytechnic, Guangzhou Guangdong 510430, China) Abstract: With the rapid development of radar countermeasures such as electronic jammers and anti-radiation missiles, the active position such as radar is threatened strongly. The passive positioning system gives no radiation wave itself but receives passively the electromagnetic signals radiated from other source and pin points its location as well as its moving state by measuring the parameters, this feature of staying in concealment provides a fantastic improvement in its survival ability under E-war environment. Single station location and multiple station location are the two kinds of the passive positioning system which is divided by the number of the observatory. The classification, system characteristics and localization algorithms of passive location of single station and multiple stations are described in this paper. Key words: passive positioning; concealment; error analysis

谈谈互调失真及其测试原理

谈谈互调失真及其测试原理江苏省电子产品监督检验所许福平当接收机接收频率为F的有用信号时，如果有下列两个干扰信号同时作用于接收机输入端：U f1=U f1cos2πF1tU f2=U f2cos2πF2t并能有效地加到接收机的谐振放大器上，那么，由于器件特性的非线性，就会引起这两个信号之间的互相作用，产生出一种与有用信号频率相近的新生干扰信号。

这时，接收机除了听到有用信号的声音外，还同时夹杂着哨叫声和杂乱的干扰声。

这种由于干扰之间互相调制作用对有用信号引起的失真称为互调失真(Intermodulation Distortion)或互调干扰。

所有互调失真的测量技术中使用的激励信号都不止单个简单的正弦信号。

在专业音响、广播和消费类音响等领域，用两个正弦波作为激励信号来进行互调失真的测量。

我们知道，任意两个频率分别为F1和F2的正弦信号作用于非线性器件时，会产生出原有的两个正弦波再加上无数个互调失真项，即无数个组合频率分量，如下式：mF1±nF2其中m、n为任意正整数。

任意特定的互调失真（IMD）项的阶数即m与n的和。

下面列出一些互调失真项的阶数：F1-F22阶（偶次）F1+F22阶（偶次）2F1-F23阶（奇次）F1-2F23阶（奇次）2F1+F23阶（奇次）3F1-F24阶（偶次）3F1+2F25阶（奇次）等。

这里“奇次”和“偶次”指的是m+n是奇数还是偶数。

互调失真的测量方法实际上是对谐波电压分量的测量，GB2846-1988《调幅广播收音机测量方法》中音频互调失真的测量就是采用这种办法（详见该标准P43页），其公式为：其中f 1为高音频，f 2为低音频。

SMPTE/DIN 互调失真在专业、广播及消费类音响领域，SMPTE （Society of Motion Picture and TelevisionEngineers ）和DIN （Deutsches Institut fur Normung e.V.）方法是最普通的互调失真测量标准。

星载产品无源互调试验技术

1 PIM产生原因及其特殊性1.1 PIM产生的原因通信系统中产生PIM的原因非常复杂，但基本可大致归结为两大类：材料非线性和接触非线性。

材料非线性是指系统硬件中使用铁磁性材料，将引起严重问题。

在靠近结构件附近使用大量铁磁性材料，则引起PIM现象。

所有材料都有某种程度的非线性，甚至连非铁磁性材料也呈现PIM 现象。

接触非线性是指承受大功率载波的部件有金属-绝缘物-金属（MIM）连接物的存在，引起非线性特性，导致PIM出现。

1.2 PIM问题现象特殊性目前，PIM现象还不能很好的用微观原子机理来描述。

物理效应和环境条件引起部件的非线性是相当复杂，导致PIM问题现象具有一些特殊性，具体表现在：PIM产物不能够随时间变化而保持稳定，也就是说PIM电平会随时间变化；PIM产物具有门限效应。

PIM产物出现或消失在一些特殊温度点或特殊功率电平值；PIM产物可能表现为宽带噪声。

2 PIM测试方法从原理上来看，无源互调的测量方法与有源部件的互调测量方法类似，但是由于无源互调自身的特殊性，其测量系统的结构更复杂，要求也更高。

通常根据不同被测件的特性，星载产品无源互调测试方法分传输式PIM测试、反射式PIM测试、辐射式PIM测试、再辐射式PIM测试和整星级PIM测试方法五种。

依据被测射频部件与设备的特性，选择不同无源互调测试方案进行试验。

2.1 传输式传输测量法相对来说原理比较简单，连接框图直观，测量系统容易实现。

对于常见的双端口微波部件的无源互调的测量可以采用此方法。

测试原理框图见下图1。

两路载波通过合成器合成后通过一段传输线后进入被测件合成信号进入被测件后，通过耦合器等低PIM组件进行PIM电平取样测量。

2.2 反射式反射式无源互调测试系统适用于测量非辐射型单端口、双端口射频部件和多端口天线馈源部件，如滤波器、收发双工器、耦合器、隔离器、波束形成网络、传输线、大功率负载等。

2.3 辐射式辐射式无源互调测试系统适用于测量辐射型射频部件与设备，如喇叭、偶极子、螺旋天线、天线馈源、天线阵等的PIM测试。

海事卫星天通一号

WEST CHINA DEVELOPMENT 第十八届中国科协年会海事卫星天通一号——西安“智造”再次闪耀太空2016年8月16日，由航天五院西安分院研制的中国版海事卫星“天通一号”有效载荷正式开通，卫星功能被“激活”，标志着这颗卫星开始正式为中国国土及周边海域的各类手持和小移动终端提供语音和数据通信服务。

西安“智造”又一次闪耀太空。

针对如此复杂的系统，在卫星产品研制之初，西安分院率先采用了三维数字化设计，有效解决了复杂的系统集成，创新性地采用高密度分组集成的机电热一体化设计，使一台单机可以实现过去多台单机才能实现的功能，有效提高了卫星效能。

在研制过程中，对原材料、元器件、制造、调测试及试验等过程进行了严格的一致性控制，确保了产品性能满足极其苛刻的一致性要求。

大型可展开天线“控得住，展得开，瞄得准”要实现卫星的移动通信，首先要解决的是通信能力和通信容量的问题。

在通信卫星上，只有卫星天线越大，地面手持的手机通信终端的小型化、灵便性、机动性才有保障。

大型可展开天线作为通信信号收发的重要装置，成为整个研制任务的重中之重。

西安分院作为国内最具实力的星载天线研制单位，承担了大天线的研制任务。

星载大型可展开天线由于研制技术跨度大、结构复杂、试验验证难度大，其研制能力成为国际航天衡量卫星研制能力的重要指标之一。

“控得住，展得开，瞄得准”，这是对星载大型可展开天线应用的要求。

西安分院采用了多项最新技术，有效提升了大型可展开天线的研制水平，通过大型可展开天线可以使卫星实现实时的大范围信号覆盖。

高精度天基多星时差无源定位算法研究_陈浩川

仿真 2:
假设目标位于( 1000km, 1000km) 处, 星下点为( 0, 0) , 其他条件与仿真 1 相同, 迭代初值选为( 0, 0) , 收
敛曲线如图 4 所示。
仿真 3:
假设目标位于( 1000km, 1000km) 处, 其他条件与仿真 1 相同, 迭代初值选为( 0, 0) , 进行 100 次随机实
GDOP = R2x + R2y + R2z = Pn ( 1, 1) + Pn ( 2, 2) + P n ( 3, 3)
( 18)
其中, Pn ( 1, 1) 、Pn ( 2, 2) 、Pn ( 3, 3) 为 P n 的对角线元素。
3. 2 卫星绝对位置误差对定位精度的影响
因为
c$t i = ( x - x i ) 2 + ( y - y i ) 2 + ( z - z i ) 2 - ( x - x 0 ) 2 + ( y - y 0 ) 2 + ( z - z 0 ) 2 ( 19) 考虑到卫星的绝对位置误差, 有
( x 0 , y 0 , z 0 ) 为主星位置坐标, ( xi , yi , z i ) 为 i 号副星位置坐
标, r0 为辐射源到主星的距离, r i 为辐射源到i 号副星的距离,
$ti 为辐射源信号到达 i 号副星和主星的时间差。
从式( 1) 可以看出, 每个时差方程确定一个单叶双曲面,
与地球相交可以获得一条定位曲线, 多条定位曲线相交即得
dX ) - 1 [ Z -
E( Z |
dX ) ]
7 =
1
N- 1
exp -
( 2P) ( N- 1)P2 c R$t

无源互调测试流程和方法_2

无源互调测试流程和方法罗森伯格亚太—网拓通信技术有限公司2011年5月目录1.0 无源互调简介 (1)2.0 PIM 测试仪 (1)3.0 PIM的单位 (2)4.0 PIM测试指导 (2)4.1 RF安全 (2)4.2 RF连接器的维护 (2)4.3 外部PIM信号源 (3)4.4 测试精确性 (3)4.5 测试系统搭建以及PIM测试基准的现场核查 (3)5.0 验收标准 (3)6.0 器件测试 (4)6.1 天线产品PIM测试 (4)6.2 多端口器件的PIM测试 (5)6.2.1 电缆组件（二端口） (5)6.2.2 功分器和合路器（三端口或多端口） (5)6.2.3 天线共用器和多频合路器（三端口） (6)6.2.4 塔顶放大器（TMA）的PIM测试 (6)6.2.4.1 Duplexing TMA (6)6.2.4.2 Dual-Duplexing TMA (6)6.2.5 带RRH的系统PIM测试 (7)7.0 互调仪参数设置 (8)1.0无源互调简介无源互调（PIM）是两个或更多不同频率的信号混合输入到无源器件中，由于连接点或材料的非线性，而产生的失真信号。

干扰的产生和本地下行频点相关，可以导致在多系统共享基础设施时，上行频段噪声上升。

PIM对网络质量的影响是非常严重的，特别是UMTS或LTE这种宽频系统。

PIM干扰会导致接收机灵敏度下降，掉话率增加，接入失败率提高，过早切换，降低数据传输速率，并降低系统的覆盖范围和容量。

RF路径中的任何组件都可能产生PIM干扰，包括天线，TMAs，天线共用器，双工器，避雷器，电缆和连接器。

此外，当天线系统大功率辐射时，松动的机械连接和生锈的表面，也会产生PIM干扰。

2.0PIM 测试仪PIM测试仪是将两路高功率信号输入到被测件中。

如果被测件中有非线性连接，就会产生互调信号。

测试信号将被负载吸收，或是被天线发射到自由空间。

互调信号会在各个方向进行传输。

无源器件无源互调干扰行为建模

无源器件无源互调干扰行为建模吴佳奕;胡天存;梁弼政;张序琦;刘策伦【摘要】无源互调干扰会影响多载波通信卫星的正常工作,是目前卫星通信系统必须考虑的问题之一.由于无源互调干扰问题具有一定的复杂性,无法直接分析无源互调分量,因此需要建立相应的模型进行研究.针对无源互调干扰的频率分布特点,采用双指数函数模型和Volterrra级数模型拟合无源互调干扰,推导并建立了QPSK调制信号的无源互调干扰时序模型.基于MATLAB的仿真结果表明,无源互调干扰分量的理论值频点处都出现了相应峰值,且其幅度值与输入信号中心频率处的幅度值的比例符合理论分析.【期刊名称】《中国空间科学技术》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】7页(P27-33)【关键词】无源互调;卫星通信;非线性;双指数函数;Volterra级数【作者】吴佳奕;胡天存;梁弼政;张序琦;刘策伦【作者单位】北京理工大学信息与电子学院,北京 100081;中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室,西安 710000;北京理工大学信息与电子学院,北京 100081;北京经纬恒润科技有限公司,北京 100191;北京理工大学信息与电子学院,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】TN927多个载波通过非线性无源器件传输时，输出端会产生无源互调干扰分量，落入接收机通带内时就会形成干扰[1]。

一般情况下，输出信号中的各次谐波和偶数阶次的无源互调分量都会落在接收频带外，而奇数阶次的分量可能会落入带内[2]。

图1为双载波信号的无源互调干扰频谱示意。

另外，无源互调干扰分量的幅值随阶次的增高而减小，所以奇数阶次中的3阶和5阶无源互调分量是形成干扰的主要原因。

卫星通信中，由于系统具有高发射功率和极佳的接收灵敏度，这种干扰会更加严重[3-4]。

因此，无源互调干扰是卫星通信系统必须考虑的问题之一。

图1 双载波信号的无源互调干扰频谱示意Fig.1 Spectrum of passive intermodulation interference caused by dual carrier signals目前，已有很多学者对无源互调干扰问题进行了相应研究。