經(jīng)驗之談：關(guān)于無源互調(diào)PIM的幾點小結(jié)

在前一段幫一同事完成總部公司的漏纜監(jiān)測項目時，發(fā)生了一件有趣的事情。當整個模塊的功能要求和常規(guī)RF指標要求滿足時，歐洲總部又提出一項指標：無源互調(diào)要優(yōu)于-110dbm。

傻了。完全沒概念啊，這個名詞是我碩士二年級之前接觸過，而且僅僅是印象??！查吧，首先是兩段文字，當然這些都是選自百度百科里的。

“在無線通信系統(tǒng)中，隨著固定帶寬內(nèi)需要通過的語音和數(shù)據(jù)信息日益增加，無源互調(diào)成為了限制系統(tǒng)容量的一個重要因素。如同在有源器件中一樣，兩個或更多的頻率在非線性器件中混合在一起便產(chǎn)生了雜散信號——無源互調(diào)。當雜散互調(diào)信號落在基站的接收頻帶內(nèi)，接收機的靈敏度就會降低，從而導(dǎo)致通話質(zhì)量或系統(tǒng)載波干擾比（C/I）的降低，和通信系統(tǒng)的容量減少。

正向互調(diào)測量示意圖

反向互調(diào)測量示意圖

無源互調(diào)由許多因素引發(fā)，其中包括：機械接觸不良、射頻通道中包含的磁性導(dǎo)體和射頻傳導(dǎo)面的污染等等。雖然精確預(yù)計器件的無源互調(diào)電平比較困難，但是我們可以用測量的數(shù)據(jù)來表征器件。因為無源互調(diào)的性能會隨著結(jié)構(gòu)上的微小改變而變化，因此制造商應(yīng)該對應(yīng)用在基站中的射頻器件進行100%的檢查，以確保器件的無源互調(diào)始終維持在合格范圍?！薄俣取盁o源互調(diào)”

“無源互調(diào)(Passive Inter Modulation，PIM)效應(yīng)是HPM（High Power Microwave，高功率微波）效應(yīng)的一種，在HPM條件下，HPM通過不同的耦合途徑進入電子系統(tǒng)，由于其大功率特性，使傳統(tǒng)的無源線性器件產(chǎn)生較強的非線性效應(yīng)，部件和系統(tǒng)的非線性特性也會變得更加明顯，導(dǎo)致更為嚴重的PIM問題，進而影響整個系統(tǒng)的性能。這使得對PIM效應(yīng)的分析研究顯得尤為重要。

無源器件的反向互調(diào)測量

PIM的測量是PIM問題中一個重要的研究方向，一方面測量所得的數(shù)據(jù)可以用來進行高階PIM的預(yù)測；另一方面，為研究無源部件的PIM機理提供實驗數(shù)據(jù)。

測量系統(tǒng)的特點：從原理上來看，PIM的測量方法與有源部件的互調(diào)測量方法類似，但是由于PIM自身的特殊性，其測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，要求也更高。一般地，PIM測量系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點：

(1)大功率信號源：PIM的測量是大功率測量問題，一般需要以高于工作功率電平2～4倍的功率進行測量，微波功率高達上百瓦甚至幾千瓦。

(2)高靈敏度接收機由于PIM的功率電平一般都非常低，對測量系統(tǒng)的靈敏度要求很高。

(3)低PIM組件：PIM測試系統(tǒng)的組成部件本身必須是高性能、低PIM的。專用的合成器、定向耦合器、濾波器等產(chǎn)生的PIM電平必須控制在被測件PIM電平的-6dB以下，連匹配負載都要采用不產(chǎn)生PIM的特殊負載，以保證整個測試系統(tǒng)能夠正常工作。

(4)PIMP（Passive Inter Modulation Product，無源互調(diào)產(chǎn)物）與環(huán)境溫度有關(guān)，并隨著時間發(fā)生變化，因此需要進行長時間的溫度循環(huán)試驗。

(5)此外，PIM測量系統(tǒng)與頻率和帶寬的相關(guān)性很強，測量系統(tǒng)難以通用，一般需要根據(jù)測試目的進行專門的制作。同時，不僅要測量無源部件的PIM產(chǎn)物，還要能夠?qū)?a target="_blank">天線和整星進行測量。因此，如何設(shè)計一個低PIM的測量系統(tǒng)是進行PIM測量首先必須解決的問題?！薄俣取癙IM”

很長，但是很明確。其產(chǎn)生原因和解決辦法。并且可以看出來，和有源器件的三五階交互調(diào)一樣，都會存在類似

這樣的東西，當然詳細的可以去查一下三階產(chǎn)生的原因。三階產(chǎn)生的數(shù)學表達式，描述了f’和f‘’兩個頻點是出現(xiàn)三階的地方，也是需要測試的地方。老工程師給我的測試建議和方法和測試功放一樣，必然不精確，目前也沒什么很好的方法。

留下目前的幾點經(jīng)驗：

1.PCB級要在RF板的微帶線兩邊引入接地，最好不要單純的只是一根線而不去選擇頂層地，測試結(jié)果表現(xiàn)頂層地會改善一些PIM。

2.安裝時底層接地良好，SMA要焊正且牢固固定。

3.板內(nèi)，微帶線如需要電容，盡量用Q值小的，其選頻效果要稍好一些，可想不通同事和我說，村田的LLL系列寬帶電容在使用上不太滿意。

4.溫度和測試環(huán)境對PIM的測試影響大，PIM的跳躍非常厲害，所以目前只能取最差點作為記錄點。