天线无源互调检测暗室-PIM暗室-antenna PIM test Chamber-无源互调暗室-PIM Chamber-介绍
无源互调失真测量与分析
1、无源互调产生的原因
射频器件产生无源互调(PIM)的主要原因有： 1、在射频路径上有劣质的机械接头、接点或 安装松动等。 2、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。
五、分析仪的噪声电平和 残余互调电平
1、分析仪的噪声电平
噪声电平是在PORT 1和PORT 2接50Ω 负载和射频源信号关闭时，互调分析 仪测量出的噪声信号电平平均值。
该噪声电平是接收机的高增益放大器 耦合噪声，包括本地振荡器相位噪声、 ( kTBF )接收机前置放大器的随机噪声 门限和发射机噪声等合成产生。
扫频后落入接收频带的IM频率
二次扫频测量曲线
扫频时改变测量功率电平
测量三阶互调时，PIM分析仪输出的功 率电平为： 2 Carrier 1 + 1 Carrier 2 若二个载波电平同时都增加1 dB，则理论 上PIM电平：IM3增加3 dB ( 2 1 + 1 1 )； IM5增加7dB ( 4 1 + 3 1 )，但在实际测 量中比较罕见这样的增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 显示并读得测量值。 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。
2、无源互调传输和反射方向
无源器件互调测量技术
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基站天线无源互调减小方法
无源器件互调测量技术
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无源互调定义及表达方式
无源互调定义
无源互调与有源互调类似，无源互调是无源器件产生的。 当无源器件中存在两个或两个以上的不同频率的射频信 号时，就会产生无源互调。 无源互调： 由射频信号在无源器件中相互调制的干扰信号 互调信号渗入接收通道会提高信道的噪声电平，从而减 小信号覆盖范围和网络容量 注：所有的无源器件，包括天线，电缆和连接器，双工 器，滤波器，定向耦合器，负载和衰减器，避雷器，功 率分配/合成器和铁氧体环行器/隔离器等都会产生互调 失真。
2F1+F2 3F1+2F2 4F1+3F2 F2+F1 2F1
IM3 IM5 IM7
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无源互调定义及表达方式
无源互调表达方式
无源互调有两种表达方式 绝对值表达法 相对值表达法。 绝对值表达法：是指无源 互调值与原点（即0）的 比值，用dBm来表示。 相对值表达法：是指无源 互调值与其中一个载频的 比值，用dBc来表示，这 是因为无源器件的互调失 真与载频功率的大小有关。
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无源互调产生原因
接触非线性现象引起无源互调
部件间连接不当，致使接触不紧密，例如接触面不平整 和扭力不够 连接处的焊接不良，比如焊点虚焊、拖尾、过大、不圆 滑等 电镀时引起的问题，如电镀前未充分清洗部件、电镀槽 受到污染、使用错误的电镀材料和电镀的附着力差等 自然因素将会令基站中使用的无源器件互调变差，如风 力造成的摆动导致接头和连接点松动、温度变化引起的 热胀冷缩、各种不同形式的潮湿引起器件氧化、生锈和 腐蚀、空气中的尘埃污染等
微波暗室的剩余互调测量初探
微波暗室的剩余互调测量初探文丨朱辉0引言：为什么要测量微波暗室的剩余互调微波暗室分为全电波暗室和半电波暗室。
全电波暗室定义为六面装有吸波材料的屏蔽室，用于模拟自由空间；半电波暗室则是五面装有吸波材料，地面为反射面，用于模拟开阔场。
常见的微波暗室的墙体由铁氧体材料加微波吸波材料组成。
和其他无源器件一样，微波暗室也遵循互调产生的机理。
在大功率多载频的作用下，微波暗室的墙 体（铁氧体和吸波材料）会产生互调。
在天线的无源互调 测试中，如果微波暗室自身的互调大于被测天线的互调或 能与之相比拟，则会影响天线互调的测试精度。
因此，我 们将微波暗室（为天线互调测量提供环境）自身的无源互 调产物称为剩余互调。
微波暗室实际上是无源互调测试系统的一部分，其作 用是为天线的互调测试提供一个纯净的电磁环境。
因此，在测量天线的无源互调之前，必须先对暗室的剩余互调进 行评估。
本文首先提出了微波暗室剩余无源互调的定义，提出 了几种测试方法，并描述了一种模拟实验的过程。
1微波暗室剩余无源互调的描述和定义1.1无源亘调的定义回顾无源互调（PIM )可以采用以下两种方式来定义（见 图1 ):(1 )绝对值表达法：的绝对值大小（S的大小），以d B m为单位。
(2 )相对值表达法：P I M的绝对值和其中一个载频 的差值M和S的差值），以d B c为单位。
无论哪种表达方式,都必须同时说明测试条件和结果。
测试条件就是加载到D U T的两个载频的功率幅度A,而 测试结果则是指由此产生的互调产物5。
在蜂窝移动通信系统中，无源互调典型指标的表达方 式是：当两个+43d B m的载频信号同时加到一个无源器 件（如天线）时，无源器件产生了一个幅度为-107dB m 的互调产物，此时可将这个无源器件的互调产物描述图1无源互调的表达方式为—107dBm@2x43d B m,或-150d B c@2x43d B m…1.2微波暗室无源互调的定义微波暗室的无源互调指标至今尚未明确定义。
北京华盛天基通信天线检测中心
END
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北京华盛天基通信技术有限公司 Beijing Baseair Communication Co.,Ltd.
主要内容
• 概述 • 测试系统介绍 • 测试系统可测量参数 • 远场测试系统技术指标 • 测试系统主要优势 • 天线测试流程
一、概述
2、测量精度
增益：±0.5dB 副瓣：±0.8dB 半功率波束宽度：<1° 前后比：±1dB
五、测试系统主要优势
1、制动设备
转台：
三轴精确控制
可完成天线三维空间测试 。
回转定位精度0.05°
保证采集样点饱满，方向图更完美。
2、测试设备
矢量网络分析仪：
进口Agilent 公司E5071B矢量网络分析仪，具有 最快、最精确的射频器件测量能力，可测试天线驻 波、插损、隔离度等参数。
微波测试暗室组成框图
三、测试系统可测量参数
• • • • • • • • • • • H、V面方向图 增益 半功率点波瓣宽度 副瓣电平 前后比 圆度 交叉极化鉴别比 电下倾角度 隔离度 VSWR电压驻波比 三阶交调
四、远场测试系统技术指标
1、天线
频率范围：0.4GHz～6GHz 天线尺寸：≤3600mm×3000mm 天线重量：≤100kg
二、测试系统介绍
Ⅰ天线远场测试系统 Ⅱ微波测试暗室
Ⅰ天线远场测试系统
天线远场测试系统组成：
天线转台子系统 发射接收子系统 控制，伺服驱动，数显子系统 系统软件包
天线远场测试系统组成框图
㈠天线转台子系统
⒈三轴精密转台
下方位转台 俯仰转台 上方位转台
⒉极化器
极化器 极化器支架
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。
无源互调(PIM)影响因素及常见问题(一)
无源互调（PIM）影响因素及常见问题（一）随着通信技术的快速发展，特别是5G天线，通信频率的增高，以及语音和数据信号容量的增加，之前对信号产生影响较小的因素也被越来越重视起来，无源互调就是其中之一。
1什么是无源互调（PIM）无源互调（Passive Inter-Modulatio）又称无源交调、互调失真等，是由射频系统中各种无源器件产生的，只要一个射频导体中存在两个或两个以上的RF信号，就会产生互调，产生一个或多个新的频率，这些新产生的频率与工作频率混合在一起就会影响到通信系统。
无源互调值非常小，一个典型的无源互调指标是在二个+43dBm的载频功率同时作用到被测器件（DUT）时，DUT产生-110dBm（绝对值）的无源互调失真，其相对值为-153dBc,相当于一根头发丝的直径对比地球到太阳之间的距离。
因此测试非常因难，大多采用IEC 推荐的正向和反射互调产物的测量方法。
2无源互调的来源PIM可以发生在任何两种不同金属的连接点或接口处，例如连接器和电缆组件的连接处，天线和天线馈源的连接处。
接触不良的连接器，内部生锈或氧化的连接器也可能会导致PIM。
PCB材料也可能是PIM的来源，它可能来自于材料本身，也可能来自馈电点。
3无源互调分类（1）正向互调正向互调也被称为传输互调，其定义是当两个载频同时输入到一个双端口(或多端口）器件时，在输出端所产生的互调。
在测试过程中，任何空闲端口必须接低互调负载。
从频段细分，正向互调又可分为落入发射频段和落入接收频段两种,它们的区别取决于f1和f2的之间的差值△，2f1—f2和f1之间的间隔、2f2—f1和f2之间的间隔都等于△，从这个规律可以直观判断互调产物的位置。
同样是正向互调，落入发射频段和接收频段互调的测试方法却大相径庭。
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。
1 什么是无源互调( PIM )？ 无源互调与有源互调
1.什么是无源互调（PIM）？无源互调与有源互调相类似，只是无源互调是无源器件产生的。
只要在一个射频导体中同时存在两个或两个以上RF信号，就会产生互调。
当器件中存在一个以上的频率时，任何无源器件都会产生无源互调产物。
由于不同材料的连接处的具有非线性，信号会在结点混合。
典型地，其奇数阶互调产物（如IM3=2*F1-F2）会落在基站的上行或接收频段内，成为干扰接收机工作的信号。
它会造成独立于接收机随机底噪的接收机减敏现象。
2.产生PIM的典型原因？在射频器件（天线、电缆、滤波器等）中，有三个典型的成因：1．射频通道中不良的机械结点2．射频器件的材料具有磁滞现象（如不锈钢）3．射频通道中的表面或接触面受到污染。
例如，焊料（会吸附其他污染物）和加工过程中的金属微粒。
在一个完整的基站中，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严重的无源互调信号。
铁塔（“生锈螺钉噪声”）或发射天线的直射波周围的金属物质也会产生无源互调信号。
3.什么是IM3和IM5？它一般用来说明我们所讨论的互调产物的阶数。
IM表示“互调（inter-modulation）”。
紧跟着的数字是产生互调产物的两个母信号的整数倍频之和。
通过下表，可以很好的理解这个概念：IM Calculation互调计算IM Order互调阶数2*F1±1*F2 = F IM3Third Order (2+1=IM3)3*F1±2*F2 = F IM5Fifth Order (3+2=IM5)4*F1±3*F2 = F IM7Seventh Order (4+3=IM7)5*F1±4*F2 = F IM9Ninth Order (5+4=IM9)一般来说，阶数越小能量越大。
尽管如此，在选频系统中，接收机中的五阶互调产物大于三阶互调产物也是有可能的。
4.如果定义“良好”的PIM值？一个给定的RF器件所要求达到的无源互调水平对于该器件所在的最终系统的性能来说，是非常重要的。
微波天线的无源互调问题分析
微波天线的无源互调问题分析【摘要】无源互调（PIM）是由无源电路（如基站移动通信系统中的基站天线）的非线性造成的。
当测量一个微波天线的PIM性能时，标准的PIM产生器对评估测量系统的性能是非常有用的。
本文最终目的是使用一个小型阵列天线或单元天线评估大型阵列天线情况下的小测量环境。
因此我们应该讨论在一个小空间中的天线增益对PIM测量的影响。
【关键词】无源互调；微波天线；小型阵列天线；天线增益1.引言在微波通信系统中，与外界传播媒介接口是天线系统。
天线的选取和设计直接关系到整个网络的质量。
无源互调干扰会使大功率无线通信系统的传输过程中产生畸变从而影响正常通信（如GSM基站）。
其中最关键的部件是天线。
当今天线结构变得越来越复杂，受无源互调干扰影响的风险也随之增加。
因此，天线设计者有必要掌握无源互调干扰及其解决办法，从而针对PIM干扰调整各种天线结构的配置。
本文提出了一个安装在印刷偶极天线上的PIM源，它是文献[6]的修正，还提出了外界PIM源[7]的简化模型。
根据PIM特性给出了它们的性能之后，采用所提出的天线和文献[3][4]中的贴片天线讨论了天线增益对PIM测量的影响。
2.装载在印刷偶极天线上的PIM源和外来的PIM源本文使用一个厚度为1.6mm、介电常数为的印刷电路板，这里铜箔的厚度为。
在半刚性电缆中，印刷电路板上与缝隙线相重叠的外导体有一部分被移去的激励天线。
一个长为的开路短线和长度为的短路线连接到激励点，这对天线的带宽起增大作用。
在天线的顶端安装PIM源（二极管1），二极管安放在狭缝之上，且有一个小的空气间隙存在。
使用了一个由轴向肖特基二极管（RB721Q-40）做成的环状PIM源，本文中选其周长为30mm。
当时提出的天线产生最大的PIM，当时产生最小PIM。
因此，PIM电平由二极管角度决定。
除了产生的PIM之外，这并不影响天线的基本特性。
本文也准备了两种外加PIM源，其组成结构如图1所示。
微波暗室测试
微波暗室测试近场测试所谓近场天线测试的近场是指测试探头到被测天线端口平面的距离约为3λ5λ。
满足这种条件的天线测试称为近场测试近场天线测试系统主要由这么几部分组成：1.多轴扫描机架系统（包括控制驱动器和电缆组件）。
2.被测天线定位子系统，通常由一个单轴或多轴转台，控制驱动器及电缆组件组成。
3.射频子系统，包括发射源，接收机及射频电缆组件。
4.系统主控制器和系统软件，负责向扫描架和转台子系统发送定位指令，采集测试数据，进行近场和远场转换计算，分析测试结果。
每个天线测试应用都有自己的独立特点，而我们提供的近场天线测试系统也有很多不同规格的选择。
具体的系统需要根据用户的具体情况进行配置。
远场测试所谓远场天线测试的远场就是指符合r=2d2/λ条件的天线测试,其中r就是测试场的收发间距离,d就是被测天线的最大口径,而λ测试频率的波长.远场天线测试系统主要由这么几部分组成;1.接收端单轴或多轴转台子系统（包括控制驱动器和电缆组件）。
2.发射子系统通常由单轴转台、控制驱动器和电缆组件组成。
3.射频子系统，包括发射源、接收器和射频电缆组件。
4.系统主控器及一个负责给转台子系统发定位指令，采集测试数据和分析测试结果的系统软件。
每个天线测试应用都有自己的独立特点，而我们提供的远场天线测试系统也有很多不同规格的选择。
具体的系统需要根据用户的具体情况进行配置。
紧凑型现场试验紧缩场天线测试的紧缩场意思是指在一个相对小(紧缩)的空间里产生出传统远场天线测试所需要的平面波.产生这种一致性很好的平面波的设备就需要在有限空间里增设双曲反射面来延伸辐射空间.紧缩场天线测试系统主要由这么几部分组成;1.被测天线的单轴或多轴转台子系统（包括控制驱动器和电缆组件）。
2.进给子系统通常由单轴或多轴转台、控制驱动器和电缆组件组成。
3.双曲单反射器或双曲双反射器用于在有限空间内产生满足远场测试条件的平面波。
4.射频子系统，包括发射源、接收器和射频电缆组件。
无源互调的产生、预防、测试
技术 / 工程
影响无源互调的因素
在实际工程中，造成无源互调差的原因错综复杂， 对一些常见的影响互调的因素总结如下 在射频路径上有品质差的连接器 在射频路径上接头连接松动，接触压力过大 器件的制造上使用了具有磁滞特性的材料 接头的镀层厚度太薄，电镀材料不合适 接头有虚焊 射频电缆过度弯曲 天线装配工艺不合格，内部连接不牢靠。 震动 腐蚀和氧化
降低无源互调的指导原则（2）
同轴电缆和连接器
• 同轴电缆的中心导体避免使用不锈钢 • 外导体最好采用波纹管等刚性材料 • 尽量减少中心导体和外导体的编织层的使用 • 如果有编织层，在使用中尽量减少编织层柔性 • 尽量采用焊接方式 • 避免过度弯曲 • 尽量减少连接器和转接器的数量
降低无源互调的指导原则（3）
反射式测量校准
测量不确定度
测量不确定度用以下公式计算: RSS
A
2
Pm Pg D P r
2
2
2
2
A = 衰减器的不确定度
Pm= 功率计的不确定度
Pg = 信号源 3 的不确定度
D = 仪器的自身互调与被测器件的互调值 之间的间隔 )
无源互调的定义（1）
如果在通信系统的发射频段有两个载波f1和f2，其中f1<f2。当两个载波混合输 入到无源器件中时，会产生各个阶次的互调失真。 其中2f1-f2, 2f2-f1, 2f1+f2 和 2f2+f1都称为三阶互调失真。一般情况下，只 有2f1-f2会落在通信系统的接收频段，所以在检测三阶互调时，重点对其进行 考察。 同理，3f1-2f2, 3f2-2f1, 3f1+2f2 和 3f2+2f1都称为系统的五阶互调失真。一 般情况下，只有3f1-2f2会落在系统的接收频段，所以在检测五阶互调时，重 点对其进行考察。
手机天线电波暗室EMC暗室资料下载
3米法电波手机测试EMC 暗室基本配置要求3米法暗室是一个最新设计的EMC 测试场地，主要用于辐射发射和辐射敏感性的标准性测试。
整个的系统具有多功能用途，覆盖国际、欧洲、美国和各国的标准。
用途3米法暗室是一个最新设计的EMC 测试场地，主要用于辐射发射和辐射敏感性的标准性测试。
整个的系统具有多功能用途，覆盖国际、欧洲、美国和各国的标准。
本场地在3米法的测试距离里能够测试电信设备、家用电器、汽车元件、工科医设备 (ISM)以及信息技术设备 (ITE) 。
3米法的暗室也同样地可以获得 FCC facility, European accreditation 和 VCCI recognition 的认可。
此3米法暗室完全符合一般性的标准, 同时它的频率范围可以提高到 18 GHz 。
在屏蔽和吸波材料，使用了最先进的模块系统,已安装的暗室可以拆迁,再安装或扩充,来适应新的标准。
发射对于标准性测试，研发阶段和质量控制的辐射发射测试在3米法的暗室内进行已完全可以胜任。
它符合EN 50147-2 1996 和 ANSI C63.4 1992标准，具有直径2.0米的空间静区。
另外，作为选件这个3米法的场地也可以选择提高到18 GHz 的频率范围。
抗干扰本3米法的暗室在辐射抗干扰测试里同样有优越的性能。
在 1.5 x 1.5 米平面内, 3米的测试距离, 能精确的达到 IEC 1000-4-3 1995 和 EN 61000-4-3 1996 标准。
辐射发射按照 EN 50147-2 1996 和 ANSI C63.4 1992，3米的测试距离直径2.0米的空间静区效能能达到+/- 4 dB 。
图: 直径2米的静区按照 EN 50147-2 1996 和 ANSI C63.4 1992归一化场地衰减对频率范围的典型校准数据可在下图看到。
水平和垂直极化在3米测量距离情况可以得到证实。
深圳常宁电子 w w w .e m c s k y .c o m辐射敏感度准确达到 IEC 1000-4-3 1995 和 EN 61000-4-3 1996 标准， 在1.5 x 1.5 米平面, 3米的测试距离, 要求 75% 的 16 点在0 … +6 dB 之内的 准确性。
无源射频和微波元器件的互调电平测量 第6部分：天线的无源互调测量-最新国标
无源射频和微波元器件的互调电平测量第6部分：天线的无源互调测量1 范围本文件描述了测量天线（特别是应用于无线通信系统中）无源互调电平的推荐试验装置和程序。
本文件旨在定义天线在低互调应用时的质量一致性检验和验收检验方法。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IEC 60068-2-75 环境试验第2-75部分：试验方法试验Eh：锤击试验（Environmental testing—Part 2-75: Tests—Test Eh: Hammer tests）注：G B/T 2423.55—2023 环境试验第2部分：试验方法试验Eh：锤击试验（IEC 60068-2-75:2014，IDT）IEC 62037-1 无源射频和微波元器件，互调电平测量第1部分：一般要求和测量方法（Passive RF and microwave devices, intermodulation level measurement—Part 1: General requirements and measuring methods）注：G B/T 21021.1—2021 无源射频和微波元器件的互调电平测量第1部分：一般要求和测量方法(IEC 62037-1:2012，IDT)IEC 62037-3 无源射频和微波元器件，互调电平测量第3部分：同轴连接器的无源互调测量（Passive RF and microwave devices, intermodulation level measurement—Part 3:Measurement of passive intermodulation in coaxial connectors）注：G B/T 21021.3—2021 无源射频和微波元器件的互调电平测量第3部分：同轴连接器的无源互调测量(IEC 62037-3:2012，IDT)ISO 2039-2 塑料硬度测定第2部分：洛氏硬度（Plastics—Determination of Hardness—Part 2: Rockwell Hardness）注：G B/T 3398.2—2008 塑料硬度测定第2部分：洛氏硬度（ISO 2039-2:1987，IDT）3 术语和定义4本文件没有需要界定的术语和定义。
电磁兼容和射频(无线)测试的暗室指南
电磁兼容和射频(无线)测试的暗室指南如果您正在考虑用于内部排放、免疫或无线测试的消声室(有人称之为EMC暗室)，本指南将帮助您确定在选择Make和型号时需要考虑的重要因素。
但即使你没有能力购买一个商会，这个指南将帮助你了解更多关于你的第三方测试提供商的设施的商会。
下面是我们将在这篇文章中讨论的一些主题：•什么是消声室，它们是如何工作的？•有哪些类型的消声室可用，它们有何不同？•燃烧室的设计特点是什么，它们是如何影响性能的？•室内辐射排放试验和辐射抗辐射试验所需的典型设备•商会成本：新的和已使用的•出售用室•拆解、重新组装和运输费用消声室-它们是什么，它们是如何工作的？“消声”这个词或多或少意味着“没有回声”。
“an”一词的第一部分，意思是“不”或“没有”；第二部分“回声”来自拉丁文单词Echo，其本身来自古希腊语单词ἠχώ(ēkhṓ)和相关的单词ἠχή(ēkhḗ，即“声音”)。
消声室的主要特点是，它的设计目的是吸收房间内的反射波，而不是让它们从墙壁上反弹，从而产生回声。
这些室，如果设计和装配正确，也做了很好的工作，以防止波进入室内，即，他们提供了屏蔽免受外界干扰。
如果你曾经在一个巨大的房间或洞穴里喊过“回声！”，你就会知道你通常会在听到你的声音重复几次时产生某种回响。
为了避免这种现象，暗室内部排列着吸收波的物质(我们将进入下面)。
有许多类型的消声室是为不同的应用而设计的。
一些最常见的用途和类型是用于诸如录音、辐射发射测试、辐射抗扰度测试、无线发射机(RF)测试、天线测试和比吸收率(SAR)测试。
音频室在这里是个奇怪的人，因为它们处理的是声波的吸收，而不是电磁能量的吸收，而电磁能量是所有其他类型的音箱所共有的。
在本指南中，我们将讨论电磁(EMC/EMI)消声室。
有什么类型的暗室？在电磁测试方面，这当然是我在EMC FastPass这里的重点，有几种不同类型的腔室可以非常有用。
您的选择取决于您的应用程序(以及您的钱包的大小！)半无分室(SAC)与完全无分室(Far)迄今为止，最常见的EMC测试室是半消声室.“半”这个词表示它只能部分吸收电磁能，其中一个原因是房间的地板是反射的，而不是吸收的。
无源互调PIM
无源互调测量及解决方案1、概述无源器件会产生非线性互调失真吗?答案是肯定的!尽管还没有系统的理论分析，但是在工程中已经发现在一定条件下无源器件存在互调失真，并且会对通信系统（尤其是蜂窝系统）产生严重干扰。
无源互调（PassiveInter-Modulation，PIM）是由发射系统中各种无源器件的非线性特性引起的。
在大功率、多信道系统中，这些无源器件的非线性会产生相对于工作频率的更高次谐波，这些谐波与工作频率混合会产生一组新的频率，其最终结果就是在空中产生一组无用的频谱从而影响正常的通信。
所有的无源器件都会产生互调失真。
无源互调产生的原因很多，如机械接触的不可靠、虚焊和表面氧化等。
5年前，大部分射频工程师很少提及无源器件互调问题。
但是，随着移动通信系统新频率的不断规划、更大功率发射机的应用和接收机灵敏度的不断提高，无源互调产生的系统干扰日益严重，因此越来越被运营商、系统制造商和器件制造商所关注。
长期以来，无源器件的互调失真测量技术一直被国外公司所掌握，并垄断了测量产品市场。
今天这种局面发生了变化，无源互调测量技术难关已经被中国本土的射频工程师们攻克，而且低成本的商用无源互调测量系统也已诞生。
2、无源互调的表达方式无源互调有绝对值和相对值两种表达方式。
绝对值表达方式是指以dBm为单位的无源互调的绝对值大小；相对值表达方式是指无源互调值与其中一个载频的比值（这是因为无源器件的互调失真与载频功率的大小有关），用dBc来表示。
典型的无源互调指标是在两个43dBm的载频功率同时作用到被测器件DUT时，DUT产生-110dBm（绝对值）的无源互调失真，其相对值为-153dBc。
3、无源互调测量方法由于无源互调值非常小，因此无源互调的测量非常困难。
到目前为止，无源互调的测量项目和测量方法尚无相应的国际标准，通常都是采用IE C推荐的测量方法。
IEC推荐的正向和反射互调产物的测量方法分别如图1和2所示。
图1正向互调测量示意图2反射互调测量示意图1表示一个两端口或多端口器件在两个大功率信号的同时作用下所产生的互调产物。
Satimo暗室无源校准教程
Satimo暗室无源校准步骤2013-03-071、准备工作（1）把TX,RX两根线连接到安捷伦网络分析仪5062A上面，千万记得，不要把TX，RX和网分的TX，RX接口接反，不然仪器容易烧坏。
（2）把喇叭天线放在暗室柱子上，连接好。
把柱子下面的拨动开关打到无源位置（即往下拨）2、用电子表格打开C:\calib\ref\Antennas Ref文件夹中喇叭校准数据Data SH400-74（切记，该文件为喇叭天线的原始数据，只能复制，不能够删除，也不能够修改，当关闭该文件的时候，可能会提示是否要保存，要选择“否”）3、复制要校准的频段（800MHz-2700MHz）对应的增益值数据<即Data SH400-74文件里面，最后一列的数据（负数，负零点几）>4、打开easy gaincal 文件（该文件的作用是把每隔10M的数据转换成每隔5M的数据）5、把步骤3复制出来的数据黏贴在easy gaincal 文件里面的reference data标签对应的频点上（粘在Gain那一列）粘贴的时候频点一定要对应，不然下面都会出错，reference data是每隔10M，output data 是每隔5M，reference data数据更改后，output data自动更新。
6、复制output data那一列对应频段的数据（800MHz-2700MHz）7、打开Gain文档（路径C:\calib\ref）,把步骤6复制的数据粘贴在Gain文档第三第四列对应的频点上。
保存后，关闭Gain文档。
8、关闭所有电子表格文档（Data SH400-74文档不能修改后保存！！！）。
打开无源测试软件进行无源测试。
在测试过程中，对于要测试频点的设置如下：采用线性测试起点800MHz,终点2700MHz,每隔10MHz,一共要测试191个点。
如下图a所示。
图a9、测试完成之后，把效率值dB形式（即Efficiency .dB而不是Efficiency）的数据全部复制出来（800MHz-2700MHz）。
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无源互调检测暗室介绍
PIM介绍: 无源互调（Passive Inter-Modulation, PIM）是由天线发射系统中各种无源器件的非线性特性引起的。
在大功率、多信道系统中，由于其大功率特性，使传统的无源线性器件产生较强的非线性效应，这些无源器件的非线性会产生相对于工作频率的更高次谐波，这些谐波与工作频率混合会产生一组新的频率，其最终结果就是在空中产生一组无用的频谱（三阶互调产物, 五阶互调产物, 七阶互调产物…）,如果这些互调产物落在发射或接收波段区间，并且这些互调产物的功率超过系统中有用信号的最小幅度, 就会影响正常的通信。
所有无源器件由于非线性特性都会产生互调失真，其产生的原因很多，如机械接触的不可靠、虚焊和表面氧化等。
在GSM900通信系统与3G通信系统中，随着发射功率的增加，由发射频段产生的三阶互调产物会落入到他们各自的接收频段。
通过以下数学计算可以来验证这个现象
1- 2G GSM上行/下行 [890,915]/[935,960] fPIM3=[910,985] fPIM5=[885,1010] fPIM7=[860,1035]
2- 3G WCDMA / CDMA2000 / TD-SCDMA 上行/下行 [1920,2060]/[2110,2170]
fPIM3=[2050,2230] fPIM5=[1990,2290] fPIM7=[1930,2350]
从上述计算结果可知，GSM900与3G通信系统中，fPIM3/ fPIM5/ fPIM7均落入到上行的接收频段。
如果在发射频段产生一个-110dBm的无源互调信号，也就是干扰信号，这可能会给系统带来影响，因为这个数值已经大于系统中有用信号的最小幅度。
因此当输入功率较小时，由于器件的非线性程度较弱，可以忽略其非线性而近似为线性器件。
但当输入功率很大时，与接收信号相比，非线性因素所造成的影响比较大，就不能被忽略了。
随着移动通信网络的发展，运营商面临数据业务增长过快带来了各种挑战，这些挑战催生了有源基站天线的大量运用，促使了移动通信系统向更低能耗、更高功率、更宽频带和更高的接收机灵敏度的趋势发展，无源互调对移动通信的影响已经成为不可回避的重要问题。
天线无源互调电平测量系统与测量方法
天线PIM 测量系统应具有以下特点：
(1) 大功率信号源：PIM 的测量是大功率测量问题，一般需要以高于工作功率电平2～4倍的功率进行测量，微波功率高达上百瓦甚至几千瓦。
(2) 高灵敏度接收机由于PIM 的功率电平一般都非常低，对测量系统的灵敏度要求很高。
(3) 低PIM 组件：PIM 测试系统的组成部件本身必须是高性能、低PIM 的。
专用的合成器、定向耦合器、滤波器等产生的PIM 电平必须控制在被测件PIM 电平的-6dB 以下，连匹配负载都要采用不产生PIM 的特殊负载，以保证整个测试系统能够正常工作。
(4) PIMP （Passive Inter Modulation Product ，无源互调产物）与环境温度有关，并随着时间发生变化，因此需要进行长时间的温度循环试验。
(5) 此外，PIM 测量系统与频率和带宽的相关性很强，测量系统难以通用，一般需要根据测试目的进行专门的制作。
同时，不仅要测量无源部件的PIM 产物，还要能够对天线和整星进行测量。
因此，如何设计一个低PIM 的测量系统是进行PIM 测量首先必须解决的问题。
有源基站天线参考图片
天线接收（反射）PIM测试布置如下图所示
PIM测试的准确性会受到测试系统外部或内部很多因素的影响。
影响天线产品的PIM测试结果的因素包括以下几个方面：
a）暴露在AUT辐射场中的导电材料；
b）AUT的安装附件出现松动、损坏或腐蚀；
c）暴露在来自AUT辐射的射频场中的松动或腐蚀的附件；
d）测试系统外部的无线电射频信号；
e）性能很差的同轴接口电缆；
f）接口连接处存在肮脏、污染、磨损；
g）接口连接不当；
h）射频接口连接屏蔽不善；
i）来自于测试设备的未经过滤的有源互调。
如果条件允许，天线PIM电平测量可在室外完成。
在进行这种测试时，必须满足政府规章中允许的射频辐射电平要求，另外，来自于AUT的射频能量辐射，可能在周围物体上产生PIM，并反射到天线中，导致天线PIM测试结果存在误差，同时来自于外部的射频辐射也可能会干扰测试质量，因此为准确测量天线PIM电平，测试应当在一个低PIM测试环境的电波暗室(也称为无源互调检测暗室,互调检测暗室,无源互调暗室,PIM暗室或PIM test Chamber)里进行，这样可减少或消除很多影响因素。
天线无源互调接收（反射）电平暗室测量数学模型
三阶PIM接收电平
其中σ代表连接件的PIM电平与输入信号的比值(dBc)
ω3代表PIM3的频率(MHz)
从上述模型中可知，为准确测量天线PIM电平，暗室建造的关键是吸波海绵的选择以及暗室壳体的材料和施工方法，以期降低数学模型中的第一项。
深圳常宁电子作为天线测试系统供应商与微波暗室设计制造商, 在近一年的时间内, 成功完成一支持大口径金属网状展开天线的高阶(13rd阶)互调电平精准测量的大型暗室工程, 以及为数不少的支持无源基站天线与天线+RRU的有源基站天线3rd, 5th互调电平精准测量的小型暗室工程 (如Commscope, Andrew etc.公司), 成为基站通信天线, 微波通信天线等天线无源互调PIM电平精准测量暗室工程制造行业之佼佼者。
用于BTS天线无源互调电平(PIM)精准测量的暗室主要技术指标
Changning’s BTS antenna PIM Test Chamber Technical Specifications
●异性外观，幕墙色彩工业设计，6m(Length) x 5m(max Width) x 4.6m(max Height)，焊接工艺
●满足无源基站天线与有源基站天线PIM3电平测量所需的环境
●暗室工作频率范围: 400MHz – 18GHz
●暗室屏蔽效能 >100dB @ 400MHz – 18GHz
●暗室残留PIM电平 < -165dBc PIM3@2x43.5dB m (测试频段 700MHz~6GHz)
●优质国产700MM+500MM吸波海绵，高阻燃性能，连续照射承受功率容量1kw/m²
●全手工打造木制天线测试架与测试平台
关于PIM暗室更多或定制化的咨询，请直接联系深圳常宁电子的Tiger YOU–[東熹] 以获得更快更优质的支持服务。