无源交调干扰的产生与预防李明德全解
天线无源互调干扰分析与建议

李 新中
杨
军
中国联 通研 究院
口 引言
在 移 动 通 信 系 统 中 , 天 线 的 无 源 互 调 是
一
互调信号强度 ( m :。 亘 d ) ll ( B g
2. 天 线 无 源 互 调 产 生 的原 因 2
)
( 2)
个 很 关 键 的 指 标 ,对 无 线 通 信 质 量 有 重 要 的
影 响 。 行 业 标 准 中 规 定 的 天 线 三 阶 无 源 互 调 ≤一17d m,该 标 准 的制 定 很 大 程 度 上 参 照 了 0 B 罔 外 天 线 指 标 的 相 关 规 定 。 目前 业 界 对 于 行 业 标 准 中 这 一 指 标 规 定 存 在 一 定 的 争 议 , 一 方 面 认 为 对 于 国 内 目前 的生 产 工 艺 水 平 和 移 动 通 信
天 线 的 互 调 是 指 当两 个 或 多 个 发 射 频 率 信 号经过 天线时 ,由于天线的非线性 而产生的 、
与原 信号频率及倍频有和差关系的干扰信号 。
天 线 无 源 互 调 干 扰 信 号 基 本 由 以 下 4 方 个 面原 因产 生 :
系统 要求来说 ,该指标 过于严厉 ;一方面 认为
目
天 线 无源 互调 基 础
无 源 互 调 是 在 非 线 性 射 频 线 路 中 由 载 波 信
因 此 , 如 果 要 从 降 低 天 线 本 身 非 线 性 上 降 低 互 调 干 扰 ,应 该 提 高 天 线 金 属 部 件 材料 纯
21 无 源 互 调 定 义 .
度 ,保证 天线部件之 间的 良好接触 以及改善金
无 源 互 调 是 天 线 高 质 量 的 保 证 ,是 合 格 的 天 线 供 应 商 应 达 到 的 基 本 标 准 。 那 么 ,该 指 标 的 制 定 是 遵 循 哪 些 原 则 ? 目前 ~ 0 Bm的 指 标 能 否 17 d 满 足 移 动 通 信 的 系 统 要 求 ? 制 定 指 标 时 是 否 预 留了指标余量? 中 是互调阶数 。
基站天线无源互调干扰的分析与预防

铬
Cr
0 . 7 1
铁
Fe Leabharlann — — 0 . 4 4 锡
铅
S n
P b
—O . 1 4
—O . 1 3
分析和改善 , 减小 无 源互 调 的影 响 , 以期获 得 低 互 调 的天 线
电压 行 为 的 接触 , 如松动、 氧化和腐蚀等金属连接 , 因此 基 站 特 性 中无 源 互 调 的 产 生 不 仅 与 材 料 特 性 、 涂覆材 料特性 、 结 构 形 式有关 , 还 与 成 型 工艺 质量 有 关 。
尽量使 电极 电位 的金属表面积增 大 ; 尽量使 相接触 的金属电绝
现介 绍 了移 动基 站天线 中无 源互 调产 生的原 因 , 对 其进行 分析 , 并从 结构 设计 、 加工工 艺等 方 面提 出改 善 的方法 。 关键词 : 基站 天线 ; 无源 互调 ; 电化 学腐蚀
0 引言
移动通信基站天 线是手机用 户用无 线与基 站设备 连接 的
表 1 常用金属标准电化 学电位 系列( 温度为 2 5℃)
产品 。
氢
石 墨
H
C
O . O
+0 . 1 7
1 无 源互 调 产 生 的 原 因
无源互调是指 由无源部 件的 固有 非线性 特性 引起 的电磁
干扰 , 基本的 P I M 现 象是 由电 流 流 过 非 线 性 部 件 产 生 的 , 在 通
铜
银
Cu
Ag
成的安装界 面为对象 , 针对支承座 的结构设 计和受力分 析其对
室内分布系统无源互调干扰问题排查与整治措施

分 都 是 来 自室 外 , 对 于 3 G 网络 来 说 , 它 的业
务量大部 分都是来 自室 内。通过数据可 以看 出 来 ,有 一半 以上 的用户在使 用 3 G网络 的时候 通常是在封 闭的环境里进行的 ,所 以说 网络覆 盖 区域 中的封 闭区域是非常重要 的,网络运营 商在市场竞争 的时候 通常会将覆盖 区域 的网速 作为重要 的参考 依据 。本文详细的 阐述 了无源 互调干扰 的含 义、判断方法 以及排查与整 治,
一
扰 出现并 且也在 系 统指 示上 显示 了有 关 的数 据,那么就可 以使用基站测试功 能在大清 早的 时候进行检测 以确定是不是 真的存 在互调干扰 现象,我们选择在大清早去检测 ,主要是因为 那时候的所有装置都是最精 准的,得到的结论 也就更有可信度 ,当出来测 试结果之后,和 以 前的干扰带话统进行对 比,然后 再对这个小区 是不是互调干扰做 出进一步 的确认 。
网络天 地 ・ N e t w o r k Wo r l d
室内分布 系统无 源互调千扰 问题排查与整治措施
文/ 刘兆 倪新军 倪文波 徐 亮
非 线 性 的两 种 方 式 ,绝 对 功 率 电平 和相 对 功 率
4 . 1提 高 器 件 性 能
我 国 经济 的 不断 发展 ,使得 我 国 的科技 水 平也得 到 了迅 速 的 发展 , 尤其 是 室 内覆 盖 系统 的 出 现 , 它 改 变 了人 们 的 日常 生 活 。 在我 国的 网络 通信 行 业 中,主要 通 过打 电话 或者 使 用 网络来 缩 小 人 与人 之 间 的距 离,但 是在 通信 的 过 程 中会 出现 无 源 互 调 干 扰 , 直接 影 响客 户 的 网络通 信 质 量。 本 文通 过讲 述 室 内无 源互调 干扰 的 定 义、判 断无 源 互调 干扰 及排
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1 9M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。『EC 62037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
无源交调干扰(PIMI)的产生与预防

无源交调干扰(PIMI)的产生与预防1.定义当两个信号频率为f1和f2或多个信号频率同时通过同一个无源射频传输系统时,由于传输系统非线性的影响,使基频信号之间产生非线性频率分量。
这种现象称为互调(或交调),把非线性频率分量称为交调产物,这些交调产物如果落在接收频带内,又足够强,则形成对基波信号频率的干扰,称这种干扰为无源交调干扰(PIMI)或称无源交调失真(PIMD)。
交调产物用F式表示:F1m=mf1±nf2f1、f2为输入的载波频率,F1m为交调产物。
m n为包括1在内的正整数;m+n 称为互调产物的阶数,或称次数。
通常所说的三阶是指m+n=32.产生特点:PIM的产生是固有的,不随频率选择而变化;PIM的产生不遵守二次方程定律,精确计算不可能。
3.PIM现象产生的潜在因素:a.铁磁材料(diff)例如:钢铁镍钼等。
.b.腐蚀过的材料会产生相当高的电平c.同轴连接器连接的紧固状态d.微小裂缝、微小碎屑、金属结构种的砂眼e.金属连接处有脏东西、因涂覆形成的“电容现象”金属绝缘物金属连接物的存在,引起非线性。
f.温度、热胀冷缩改变机械加载影响PIMg.同轴电缆屏蔽层(编组物)材料及填充因子会产生一定的电平等,铝和不锈钢编织物或镀镍铜产生相当高的电平。
4.结论无源互调通俗的讲是一种电磁干扰,它是指由无源部件的固有非线性导致的产物,基本的PIM现象是由电流流过非线性部件产生的,例如:滤波器、同轴电缆及连接器、金属连接面、天线馈源及天线等无源部件由于多种原因可能产生固有的非线性。
引起无源部件非线性的微观原理非常复杂,它不仅与材料性质、结构形式由关,还于通道加载及系统装配的工艺质量相关。
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。
多载波无源互调干扰抑制技术研究

多载波无源互调干扰抑制技术研究多载波无源互调干扰抑制技术研究摘要:随着通信技术的发展,无线通信在现代社会中的地位日益重要,而无源互调干扰作为通信系统中的一种重要干扰,限制了通信系统的发展。
传统的解决方法是使用滤波器或放大器等有源设备,但这些方法消耗较大且相对低效。
为了提升无线通信系统的性能和效率,本文探究了多载波无源互调干扰抑制技术。
该技术采用了全新的无源抑制方法,能够有效地抑制无源互调干扰,提高通信系统的性能和效率。
本文首先介绍了多载波系统的基本概念和无源互调干扰的产生机制,然后详细阐述了多载波无源互调干扰抑制技术的原理与方法。
其中,对于不同类型的干扰信号,本文分别提出了相应的抑制方法,并对比了其优缺点。
最后,本文通过仿真实验验证了该技术的可行性和有效性,证明了其在抑制无源互调干扰方面具有较好的性能和应用前景。
关键词:多载波,无源互调干扰,抑制技术,性能,效一、引言随着数字通信技术的发展,无线通信在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
然而,在通信系统中,干扰是无法避免的问题之一。
其中,无源互调干扰作为一种常见且严重的干扰,已经成为限制通信系统性能和效率的主要因素。
在传统的解决方法中,使用滤波器或放大器等有源设备,但这些方法消耗较大且相对低效。
因此,本文将探究一种新的无源互调干扰抑制技术,即多载波无源互调干扰抑制技术,以提高通信系统的性能和效率。
二、多载波系统的基础多载波系统是一种用于将数字信号传输到目标设备的通信系统。
该系统将多个载波信号组合成一个更高频率的信号,并在接收端将其分解回原始信息。
这种系统在无线通信中得到了广泛的应用,例如Wi-Fi、蓝牙、无线电等。
然而,在多载波系统中存在着许多的干扰,其中最常见的是无源互调干扰。
无源互调干扰是一种由于不同载波信号间的非线性交互而产生的干扰。
当两个或更多的载波信号同时存在于系统中时,它们之间会相互干扰,导致接收信号质量降低。
三、多载波无源互调干扰抑制技术的原理与方法多载波无源互调干扰抑制技术是一种可以有效地抑制无源互调干扰的新技术。
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无源交调干扰(PIMI)的产生与预防——射频连接器低PIM设计中国电子科技集团公司第40研究所李明德无源交调干扰(PIMI )的产生与预防——射频连接器低PIM 设计中国电子科技集团公司第40研究所 李明德摘要 本文阐明了无源交调干扰(PIMI )的定义、产生特点及其危害;分析了目前PIMI 问题突出的原因、无源交调(PIM)产生的基本原理以及影响PIM 产生的因素;提出了如何进行低交调(LIM )设计进行预防,并通过试制测试进行了验证。
关键词 PIMI 基本原理 影响因素 LIM 设计1 PIMI 的定义、产生特点及其危害1.1 定义当两个信号频率为1f 和2f 或多个信号频率同时通过同一个无源射频传输系统时,由于传输系统非线性的影响,使基频信号之间产生非线性频率分量。
这种现象被称为交调(intermodulation —IM ),或称互调。
把非线性频率分量称为交调产物(Intermodulation Product —IMP )。
这些IMP 如果落在接收频带内,又足够的强,则形成对基波信号频率的干扰,称这种干扰为无源交调干扰(Passive Intermodulation Interference —PIMI ),或无源交调失真(Passive Intermodulation Distortion —PIMD )。
交调产物(IMP )用下式表示112M f mf nf =± · · · (1)式中: 1f 、2f 为输入基波频率1M f 为交调频率或称交调产物m、n为包括1在内的正整数、m+n为IMP的阶数例当m+n=3时,则为三阶交调。
注:无源射频传输系统,即由无源射频电路元件组成的系统。
无源射频电路元件包括:电阻器、电感器、电容器、连接器、滤波器、传输线、天线等。
1.2 PIM产生的特点由于PIM是由于传输系统的非线性而产生,实际的传输系统都或多或少存在着非线性,理想的线性元件是不存在的,因而PIM的产生是固有的,不因选择的频率而变化;PIMP的生成不遵守通常的二次方程定律,因而要精确地计算导致IM的能量电平是不可能的;PIM的产生,与S参数相比,不可能进行模拟或用相关的分析软件进行预报,因而,要想得知产品的IM性能,唯一的方法就是进行测试。
1.3 危害PIM使得通信质量下降,IM电平的高低,将直接影响到整个系统,如果IM电平较高,则在模拟通信系统中会产生较高的噪声电平,在数字通信系统中,则会产生较高的误码率。
并将大大地降低工作在-100到-130dB范围内的人造卫星或多载波无线电通信系统接收机的灵敏度。
一般说来,IM的产生增大了系统的噪声电平,也减少了可用的通道的数量。
1.4 常见的PIMI的表示方法在国际上连接器生产厂家的产品样本中或有关的技术论文中,对PIMI常见的表示方法有:PIMD、PIMP、intermodulation和三阶交调等。
PIMP 的单位通常用dBm 或dBc 来表示。
dBm 是以基准量Po=1mW 作为零功率电平(0dBm )的分贝。
dBc 是在规定的载波电平以下的度量。
任意功率Px 的功率电平定义为:[][]10lg 10lg 1[]x xo p p mW P dBm p mW == (2)例如:当 1220f f P P W ==则 2000010lg431mW P dBm mW == 当 1225f f P P W ==则 2500010lg 43.9794441mW P dBm dBm mW== 当1220f f P P W == 测得的PIM 产生电平为-115dBm ,用dBc 表示为:-115-43=-158dBc 。
2 目前出现的PIMI 问题是前进中、发展中的问题随着通信事业尤其是移动通信事业的快速发展,射频连接器、射频电缆及其电缆组件获得了广泛应用。
长期以来,在人造卫星、微波中继工业和广泛应用的蜂窝电话中不被连接器设计师所关注的PIMI 问题,近年来又突出出来。
国内外通信企业普遍对应用的射频连接器,连接器电缆组件,明确地提出了三阶交调指标的要求,甚者明言达不到指标规定不采购、退货等。
因而,三阶交调指标问题或说PIMI 问题成为射频连接器生产厂家和通信企业共同关注的一个重要问题。
PIMI 问题对于通信行业和射频连接器行业来说由来已久。
这个问题在上个世纪七十年代中期,美国海军研究所(Naval ResearchLaboratory)应军方要求,对由射频连接器含有铁磁材料的金属零件产生的PIMI问题进行了深入研究。
之后提出建议在美国军用规范MIL-C-39012 B射频连接器通用规范的修订版中,禁止应用铁磁材料;强烈地要求把铁磁材料直接排除在外;并提醒通信中心应警惕由于铁磁材料引起的潜在问题。
这些建议部分地体现在以后的MIL-C-39012 B(2)版、C版和MIL-C-39012 D版中。
在这些版本中对材料的要求,都明确规定,所有零件(除气密封连接器外)都应采用非磁性材料制成。
其磁导率( )值应小于2.0。
并对中心接触件、壳体采用的材料、镀层金属的种类和镀层的厚度都作了具体规定。
所有这些都是预防PIMI产生的具体措施。
这些要求也都体现在我国国军标GJB681及其修订版GJB681A中。
1990年,我国上海无线电十六厂的射频连接器设计师也著文提出:“无源交调产物(PIMP)对射频同轴连接器的威胁”。
在文章中提出了PIMP产生的因素和如何降低PIMP的问题。
但当时,在射频连接器行业没有引起人们的足够重视。
从这些意义上讲,PIMI问题不是一个新生事物,而是一个老问题。
我们过去一直对无源元件对无线电台系统的影响忽略不计,是由于传统电台系统对上行信号载噪比要求较低,并且无源元件产生的PIMP相对于传统电台的发射机的有源输出级产生的PIMP低得多,不容易产生干扰。
而近些年来,世界范围内通信事业拓宽的网络和数字蜂窝系统和个人通信系统迅猛发展,并且竞争非常激烈。
常常是通过提高发射功率电平,降低接收机的噪声临界值,即提高接收机的灵960935915890频率发射频带接收频带敏度或压缩频带宽度来实现已有系统的最大通信能力。
密集的通道和频带的重新划分,对无源器件提出了新的要求。
例如GSM 系统的发射机发生的带外噪声极小(具体参阅GSM5.05规定),对上行载噪比的要求就高。
因而在这种情况下,PIMP 指标对GSM 移动通信系统就会有很大影响。
GSM 系统,发射(下行)频段:935MHz~960MHz ;接收(上行)频段:890MHz~915MHz 。
用图形表示如图1所示:图1 GSM 基站的发射和接收频带GSM 系统的PIMP 如表1所示。
从表1和图1显示,有些PIMP 可能落在接收频带内。
这说明GSM 数字蜂窝移动通信系统可能存在着一些潜在的PIMI 问题。
所有这些,就要求做为传输信号的无源元件,例如射频同轴连接器,必须具有严格的PIM 指标,并且日益成为规定。
从这些意义上讲,PIMI 问题是一个前进中、发展中的问题。
注:“*”者落在接收频带内目前,在我国射频连接器行业,生产的射频同轴连接器,一是军品,按国军标GJB681、GJB681A规定要求生产,在没有明确指定按军标生产时,大都执行国家标准GB/T11313或IEC61169-1。
在执行军标过程中,虽然军标明确规定禁止使用铁磁材料,但在MIL-PRF-39012D和GJB681A标准中又规定允许镍打底,没有PIM 指标要求,而这些又不利于抑制PIM的产生;执行的国家标准GB/T11313或IEC61169-1标准中没有对材料、镀种和镀层厚度提出具体明确的要求和规定。
这样容易导致生产厂家在使用材料和电镀上不严格不规范。
这也是导致PIMI问题形成通信行业和射频连接器行业的一个突出问题原因之一。
3PIM产生的基本原理3.1 简化的两个信号分析当把一个频率为f振幅为1A的信号输入到一个线性的无源两端1口元件时,输出仍然是线性的。
但是振幅将减少为KA,并产生一个相位移Φ。
输入信号在时域用Vi(t)表示,在频域用Vi(f)表示;输出信号在时域用Vo(t)表示,在频域用Vo(f)表示,用图形表示如图2。
图2 无源线性元件的输出特性曲线同样把一个频率为1f 振幅为1A 的信号输入到一个具有非线性v-i特性无源两端口元件时,则输出信号会发生畸变。
输出信号除基波外,将产生多次谐波。
输入信号仍以在时域用Vi(t)表示,在频域用Vi(f)表示;输出信号在时域用Vo(t)表示,在频域用Vo(f)表示,基波用1f 表示,谐波分别用12f 、13f 、14f …...等表示,振幅的减少和相位移与线性元件一样。
其图形如图3所示。
图3 无源非线性元件的输出特性曲线这时,输出信号可以用下式表示12()()()n i n i n Vo t H V t H V t ∞==+∑……(3) 这里,等式右边,第一项表示基波成分,第二项表示谐波成分,n →∞。
当用两个或多个频率的信号,同时输入到一个具有无源非线性元件时,那么将输出含有基波频率和附加谐波和PIMP 一道的多种成分。
这样再用方程式(3)来表示,可能变得相当复杂,并很困难。
在实际中,只把可能的合成的PIMP 用公式(1)表示,即:112m f mf nf =±偶次谐波交调产物奇次交调产物临近接收带发射带临近接收带奇次交调产物偶次交调产物次次次次次次次可用范围可用范围直流载波次这个方程式可应用到任何具有多路信号共用的传输装置的通信系统来确定可能产生的PIMP 。
对于由两个不同频率1f 和2f 的输入信号,同时通过同一非线性元件时(或网络)输出的频率成分,简化分析如图4所示:图4 简化的两个信号分析对于偶次和较高次的干扰谐波,射频滤波接收机通常都可以被滤除掉,但是不能滤除奇次的交调成分。
该奇次交调成分可能消弱发射频带的外边频带,也可能进入接收频带的任何一方。
这时,将形成干扰,而三次PIMP 是奇次交调产物中电平最强的,5次7次和9次等依次减弱,在大多数情况下,三次交调产物意味着形成干扰的最为恶劣的条件。
因此人们把三次PIMP 做为关注的重点,并把三次交调指标作为对通信行业宽带数字蜂窝系统和个人通信系统用射频连接器严格要求的指标。
3.2 非线性及其电子模型在无源传输元件中(如射频同轴连接器)的非线性,通常分为两类或说有两种可能的主要模式,一类为接触非线性,另一类为铁磁非线性。
3.2.1 接触非线性当两个导体接触时,在导体接触表面,由于表面粗糙度不一,在微观上总是不规则和凸凹不平的。
一般说来,有五种接触状态:(1)金属接触;(2)接触面之间夹有金属膜氧化物;(3)接触面之间夹有绝缘介质;(4)微小空气间隙;(5)较大空气间隙。