罗森伯格无源互调分析仪20110406

实际测试案例 （Verizon Wireless）
Service Affected – Rx Diversity Alarm
Cellular Duplex Rx0 RSSI= -64dBm
PIM test system less antenna OK PIM test antenna OK Kicking vent identified PIM source
在GSM系统中，BTS连续不断地测量上行链路方向的所有空闲时隙，一般把所 接收到的电平分为5个等级，称为干扰电平带ICMBAND，如下表，等级范围是1-5， 大于2表示存在干扰，值越大，说明干扰越严重。
干扰等级（ICMBAND） 干扰电平（dBm）
1
≤-107
2
-107~-103
3
-103~-96
4
便携式互调分析仪
便携式互调仪原理图
f1 PA f2 PA
信号源
滤波模块
Tx -Filter Tx -Filter
P1
S P4
P2 P3
Rx Filter
附属模块 负载
Ì 双端口被测件 É
单端口被测件
接收机
反射式测量
便携式互调仪性能(1)
• 被测信号:
3阶、5阶、7阶的反射互调产物
• 支持的制式:
制式 AMPS （CDMA） EGSM DCS PCS UMTS TD-SCDMA
发射频段（下行） 869～894MHz 925～960MHz 1805～1880MHz 1930～1990MHz 2110～2170MHz 2010~2025MHz
接收频段（上行） 824～849MHz 880～915MHz 1710～1785MHz 1850～1910MHz 1965～2060MHz 2010~2025MHz
例2：CDMA、GSM产生的互调干扰GSM: F1=875MHz (CDMA)，F2=955MHz (GSM)，F3=940MHz (GSM) PIM3=F1+F2-F3=875+955-940=890(MHz)
例3：CDMA、GSM与WCDMA产生的互调干扰TD-SCDMA F1=870MHz (CDMA)，F2=2110MHz (WCDMA)，F3=960MHz (GSM) PIM3=F1+F2-F3=870+2110-960=2020(MHz)
便携式互调仪性能（6）
可以测量以下产品的 3, 5, 7 阶的反射互调
• 天馈系统 • 天线 • 传输线 • 连接器 • 跳线 • 滤波器和合路器 • 功分器 • 塔顶放大器 • 其它无源器件
便携式互调仪特点
单端口 单频段 测试速度快 操作简单 测试精度高
• 适合于室内和生产线测量 • 配备运输箱后可以方便的移动和携带，可方便 地用于室外和现场测量
互调干扰分类（3）
3）两个或两个以上系统的下行信号相互作用产生的互调产物干扰上行信号。在室 内分布系统的前级比较明显。
例1：CDMA、GSM产生的互调干扰CDMA: F1=880MHz （CDMA）, F2=935MHz （GSM) PIM3=2xF1-F2 =2x880-935=825(MHz)
自身互调 • 反射式：-171dBc dBc @ 2x 43dBm • 传输式：-165dBc dBc @ 2x 43dBm
柜式互调仪特点
一台可同时支持多个频段 （最多可以6个频段） 同时支持反射和前向（传输）测量模式 测试精度高，操作简单 模块化设计，根据客户需求进行配置 扩展性好，硬件升级方便 适合于计量机构，测试实验室，生产线使用
P1
S P4
P2 P3
滤波模块
Ì 双端口被测件 É
S P5 P7
P6 负载
负载
Rx Filter
传输式测量
系统硬件
接收机
柜式互调仪性能(1)
Βιβλιοθήκη Baidu
• 被测信号:
3阶、5阶、7阶的反射和传输互调产物
• 支持的制式:
-频段:AMPS, EGSM, DCS, PCS, UMTS, TD-SCDMA，LTE, UMTS2, WiMax
三种来源 1，天馈系统中某个器件本身互调指标很差 2，天馈系统中器件之间的连接不牢靠 3，天线覆盖前方存在均有非线性传导特性物体（例如，铁磁性 物体）
如何定位互调的来源点（2）
传统的方法：排除法分段定位 从顶端的天线，到上跳线，馈线，避雷 器，功分器，下跳线，采用排除法分段 定位 简而言之， 1，先测整个天馈系统的互调， 2，如果不正常，甩掉天线，接上负载， 测剩下部分互调， 3，如仍不正常，再甩掉上跳线，测剩下 部分互调 4，以此类推，能够定位出互调差的器件
无源互调分析仪
罗森伯格亚太电子有限公司
内容
1. 无源互调概述 2. 便携式互调分析仪 3. 柜式互调分析仪 4. 应用案例 5. 总结
1. 无源互调概述
什么是无源互调失真？
无源互调失真（PIM）是两个或更多不同频率的信号混合输 入到无源器件中，在其它频率产生幅度不同的互调产物。 无源器件包括天线、射频馈线、连接件、避雷器、滤波器﹑ 双工器﹑定向耦合器、射频终端负载及衰减器等。
基站的互调失真
无源互调随着载波功率的增加而迅 速增大
现代通信系统中，发射机功率越来 越大，接收机灵敏度越来越高。很 低的噪声都会影响通信系统的容量 和质量
现代通信系统共址和共站越来越 普遍。无源互调不仅会对本系统造 成影响，还会对其他通信制式造成 干扰。
天线 上跳线 功分器
组件 馈线
接地卡
下跳线
同轴连 接器
-96~-86
5
>-86
天馈系统排查
天馈系统排查流程图
如何测量无源互调
一般指导原则 1， 可靠的连接。 （包括足够的 接触压力，接头处清洁等） 2，测量互调尽量排除外部干扰的 影响.(扫描外部干扰） 3，互调仪输出信号功率不能超过 器件的额定功率 4，断开有源器件 5，注意天线的方向以及其覆盖前 方的物体
接收频段（上行） 824～849MHz 880～915MHz 1710～1785MHz 1850～1910MHz
UMTS
2110～2170MHz
1965～2060MHz
便携式互调仪性能（2）
• 功放
• 输出功率：+36 ～ +46 dBm（两路载波独立可调） • 典型值：+43dBm, • 输出功率精度: < 0.35dB • 调节步长：0.1dB
• 接收机
平均噪声电平：-135dBm 测量精度: 0.1dB (以-75dBm为参考）
• 自身互调:
< -168 dBc @ 2x 43dBm
便携式互调仪性能（3）
• 测量模式: PASS • 点频测试：显示数值和曲线 • 扫频测试：单次或连续扫频 • 上行频段频谱监控
• 测量结果:
•屏幕直接显示测量曲线 •自动跟踪最差的测量值 • 能够存储在USB存储器上
柜式（台式）互调分析仪
柜式互调仪原理图—反射式
f1 PA f2 PA
信号源
滤波模块
Tx -Filter Tx -Filter
P1
S P4
P2 P3
Rx Filter
附属模块 负载
Ì 双端口被测件 É
单端口被测件
接收机模块
反射式测量
柜式互调仪原理图—传输式
f1 PA f2 PA
信号源
滤波模块
Tx -Filter Tx -Filter
射频干扰可分为上行干扰与下行干扰。下行信号功率大受干扰程度较小。因此上行干 扰的危害比下行干扰更严重。
上行干扰定义为干扰信号在移动网络上行频段，移动基站受外界射频干扰源干扰
。上行干扰的后果是造成基站覆盖率的降低、通话质量下降（接通率下降，掉话率及 切换增高）、用户感知较差。因此消除上行干扰是网络优化的一个重要任务。
无源互调的来源
互调来源
连接
• 接触压力不足 • 接触面污染、腐蚀、氧化 • 焊接不良 • 连接器中存在杂质或灰尘
材料
• 设计加工工艺不合格 • 电镀一致性差, 镀层厚度不够 • 接触材料中含异金属 • 材料具有磁滞特性
技术 / 工程
无源互调分析仪
互调是无源器件的一个很重要的指标。 互调来源非常复杂，而且不确定因素很多。 互调无法通过软件来仿真。 互调无法进行理论上计算。
三阶互调不会落在移动的上行频段
IM5(min)=3×F1min-2×F2max=3×935-2×954=897MHz IM5(max)=3×F1max-2×F2min=3×954-2×935=992MHz IM5=[897，992] 五阶互调影响移动频率范围897 ~ 909MHz
现网中上行干扰定义
便携式互调仪性能（4）
• 测试端口
7/16 阴头 （DIN）
• 系统软件:
通过USB口实现远程控制 生成测试报告
• 尺寸: 450x400x200 (mm)
• 重量：
约20公斤
•
便携式互调仪性能（5）
频谱监控功能 能够对上行频段的频谱进行扫描， 1，可用于查找外部干扰 2，在测量互调时，使互调频率避开外部干扰频率
-频段:AMPS, EGSM, DCS, PCS, UMTS, TD-SCDMA，LTE700, DD800，
UMTS2, WiMax
制式 AMPS （CDMA） EGSM DCS PCS
发射频段（下行） 869～894MHz 925～960MHz 1805～1880MHz 1930～1990MHz
用户操作软件
提供一套用户操作软件，通过USB来控制仪器进行测量 l 支持多国语言，中，英，德等 l 界面直观，操作简单，测试速度快 l 输出测试报告
附件
• 低互调负载
• 低互调转接器 • 定互调转接器 (110dBm标准件) • 低互调测试电缆
低互调负载
标准件
低互调测试电缆
低互调转接器
3.罗森伯格柜式互调仪
3阶
f1 Tx
880 890
915 925 EGSM 900MHz
f2
f (MHz) 960
无源互调的传输方向
无源互调按照传输方向可以分为反射式互调（Reflected)和传输式 互调（Transmitted)
互调干扰分类（1）
无源互调的干扰有三种情况： 1）系统下行信号产生的无源互调对本系统上行造成干扰。 如GSM25M产生的PIM3、PIM5对本系统的干扰；GSM19 M（中国移动）
无源互调的定义
功率
载波1 载波2
fIM=mf1±nf2
m,n是自然数
m+n 是PIM的阶数
3阶
5阶 7阶
3阶
5阶 7阶
3阶互调总是最差的情况！！！
•离载波最近 •幅度最大
fIM7 fIM5 fIM3 f1
f2 fIM3 fIM5 fIM7
频率
无源互调的定义（例）
fIM3 = 2 * f1 - f2 ＝2×925－960 ＝890 f3 Rx
产生的PIM5对本系统的干扰。
互调干扰分类（2）
2）一个系统下行信号产生的无源互调对另外的系统上行造成干扰。 在两个基站距离很近或室内分布中进行POI合路时干扰比较明显。比如 CDMA10M系统产生的5th互调产物会干扰GSM Uplink，CDMA10M系统产生 的2rd互调产物会干扰DCS Uplink。
4. 应用案例
移动EGSM900产生的互调干扰
移动EGSM900系统：
上行：890-909MHz
下行：935-954MHz
IM3(min)=2×F1min-F2max=2×935-954=916MHz
IM3(max)=2×F1max-F2min=2×954-935=973MHz
IM3=[916，973]
点频和扫频，反射式和传输式测量
互调仪的作用
检测出不符合要求的产品 改进产品质量 降低被退货的风险 帮助运营商排查故障，降低干扰，实现网络优化
2. 罗森伯格便携式互调分析仪
罗森伯格互调仪的历史
53年的高速互连器件的研发生产历史 具有18年互调测试系统的研发使用经验 参与制定国际无源互调测试标准IEC-62037
柜式互调仪性能（2）
被测信号: • 同时支持3阶、5阶、7阶的反射或传输互调产物
支持的制式: • 频段: LTE, AMPS, EGSM, DCS, PCS, UMTS, TD-SCDMA, DD800，UMTS2, WiMax
功放
• 功率输出范围： +36~+46dBm （可扩展到+48dBm） • 功率输出精度：<0.35dB • 输出功率精度: < 0.35dB • 调节步长：0.1dB
互调只能通过互调仪(PIA)来最终确认
互调仪具备的特性
仪器具备非常低的自身互调（残余互调）
IEC-62037和GBT-21021要求测试系统的自身互调要低于被测 件互调至少10dB
大功率范围电平输出
可以模拟各种测试环境，满足不同测试需求
高精度的接收机
可以精确的检测出微弱的互调信号，保证测量精度
测量模式齐备
Rx1 RSSI= -71dBm
Rx1 PCS PCS Tx/Rx0
A-Band Carrier
B-Band Carrier
Rusty Roof Vent Replacing vent restored diversity balance and service quality
如何定位互调的来源点（1）