微带传输线的无源互调效应实验研究

通过专用无源互调分析仪对微带传输线的无源互调(Passive Intermodulation,PIM)效应进行了初步实验研究.在不同微波介质基材上设计并加工了特征阻抗为50Ω的不同长度的微带传输线,通过专用无源互调分析仪进行PIM测试.实验结果表明:输入载波功率每增加1dB,三阶PIM产物功率增加约2.7dB;三阶PIM产物有随载波频率增加而减小的趋势;微带传输线越长,则PIM产物功率越大;微波介质材料对PIM产物也有一定影响.所得实验规律对高性能微波集成电路设计具有借鉴意义.     

微波频段金属接触非线性引起的无源互调功率电平的分析和预测

微波频段由于金属接触非线性引起的无源互调可对系统性能造成严重影响。本文讨论了微波频段金属接触非线性的主要机理和简化模型 ,推导了双正弦输入时任意奇数阶无源互调幅度的多项式表示式和矩阵表示式 ,并给出了三阶和五阶无源互调功率的表示式。作为应用实例 ,利用微波频段金属接触引起的低阶无源互调功率电平的测量值 ,对其高阶无源互调功率电平进行了预测 ,通过比较发现 ,预测结果与测量结果基本一致     

基于傅立叶级数法的互调产物一般特性分析

分析和讨论了非线性器件互调产物的一般行为特性.在已知传递函数的情况下,采用傅立叶级数法,推导了二载波情况下互调产物的幅度及其随阶数变化的一般表达式.针对两种典型的传递函数(分段线性软限幅器和光滑软限幅器),对二载波输入时的互调产物的幅度进行了数值计算.分析和数值结果表明:互调产物的幅度一般来说随阶数的增加而下降;高阶互调产物的下降行为本质上与传递函数的类型有关.     

GSM二次谐波和二阶无源互调IM2与三阶无源互调IM3的研究

正1引言互调干扰在移动通信系统中很常见,若处理不当,将影响移动通信系统的服务质量和信噪比,从而影响通信系统的容量。以下结合案例数据,对GSM二次谐波和二阶无源互调IM2与三阶无源互调系统进行分析。无源互调是指非线性射频线路中,在大功率条件下,在输入两个及以上载波时,因为微波部件的非线性产生载波不同谐波和/或差频信号现象。无源非线性会引起射频信号产生许多谐波信号,二阶、三阶互调产物是因为通信系统中无源器件非线性引起互调干扰。这会对移动通信系统接收机造成严重干扰,尤其是在多系统     

基于介电非线性机制的微带电路无源互调效应研究

微带电路无源互调产生机制尚无定论并且缺乏可靠的理论预测方法,本文基于等效受控源模型,建立了基于介电非线性机制的微带线无源互调的解析计算模型,同时,通过对比测试聚四氟乙烯玻纤布介质微带线和空气介质微带线的三阶互调规律验证了介质非线性是微带电路无源互调的一种主要非线性来源,并提取了非线性参数.实验结果显示聚四氟乙烯玻纤布介质微带线比空气介质微带线的传输互调高了约20dB,反射互调高了约15dB,表明介质非线性是聚四氟乙烯玻纤布介质微带线互调的主要来源.同时,根据本文建立的微带线互调计算解析模型,提取聚四氟乙烯玻纤布介质基板的三阶非线性相对介电常数.本文研究方法可以进一步用于其它微带电路无源互调规律计算研究.     

基于介电非线性机制的微带电路无源互调效应研究

微带电路无源互调产生机制尚无定论并且缺乏可靠的理论预测方法,本文基于等效受控源模型,建立了基于介电非线性机制的微带线无源互调的解析计算模型,同时,通过对比测试聚四氟乙烯玻纤布介质微带线和空气介质微带线的三阶互调规律验证了介质非线性是微带电路无源互调的一种主要非线性来源,并提取了非线性参数.实验结果显示聚四氟乙烯玻纤布介质微带线比空气介质微带线的传输互调高了约20dB,反射互调高了约15dB,表明介质非线性是聚四氟乙烯玻纤布介质微带线互调的主要来源.同时,根据本文建立的微带线互调计算解析模型,提取聚四氟乙烯玻纤布介质基板的三阶非线性相对介电常数.本文研究方法可以进一步用于其它微带电路无源互调规律计算研究.     

辐射场中金属接触无源互调干扰研究

为了评估辐射场中金属接触结构引起的无源互调（passive intermodulation，PIM）对接收天线的干扰程度，提出并验证了一种可以预测被天线接收的PIM幅值的计算方法.应用PIM点源模型，并基于接触结处载波激励电流幅值和PIM信号耦合效率的仿真建立辐射场中金属接触PIM的计算方法；采用缝隙波导工装基于近场耦合测试原理对两根铜丝搭接而成的接触结构在缝隙波导近场辐射场中的三阶无源互调（third-order passive intermodulation，PIM₃）及其按位置分布规律进行测试分析.理论计算和实验测试结果比较吻合，证明本文提出的计算方法能够预估辐射场中金属接触PIM幅值.本研究工作为评估辐射场中PIM产物提供了分析方法，同时有助于深入理解辐射场中金属接触PIM的产生机理.     

无源互调产生的物理机制

随着无线通信和卫星通信技术的迅速发展,无源互调（PIM）对通信系统的干扰越来越显著。该文主要介绍了PIM产生的非线性物理机制（包括接触非线性和材料非线性）。接触非线性主要来源于接触中的隧穿效应、热电子发射等,并受到接触表面粗糙度、接触间机械应力与对称性等因素的影响。材料非线性主要来源于材料中的热电耦合和非线性源散射效应,其几何结构与点状污染等因素也会对PIM产生影响。未来,PIM底层物理机理的研究需求更加迫切,需要深入到微观领域,并且与多物理场建模与分析技术相融合,才能深入全面地揭示无源互调机理,进而指导无源互调抑制的相关设计。     

移动通信系统中三阶互调干扰的研究和分析

文章从三阶互调干扰形成的一般机理入手,研究和分析了移动通信系统中三阶互调干扰的成因和危害性,介绍了接收机输入互调、发射机输出互调和无源器件互调的测试方法,详细给出了减小移动通信系统中三阶互调干扰的方法.     

多音激励非线性互调失真特性研究

通过研究多音激励下射频通讯电路三阶无记忆非线性系统的互调失真,得到了多音互调比(IMR)、邻道功率比(ACPR)、噪声功率比(NPR)和同道功率比(CCPR)的理论计算公式,测试结果表明估算公式和实际测试结果的误差在2.56 dB之内。     

基于正态分布宽带信号的无源互调特征行为分析

在现代无线通信中,无源互调是影响通信信号传输质量的重要因素。双音互调测试能够有效衡量无源器件的非线性特性,却无法准确预测出器件在宽带信号激励下的非线性失真。因此本文提出了一种基于正态分布的宽带信号激励下的射频连接器无源互调特性分析方法。通过双音互调测试,建立射频连接器无源非线性传输数学模型,并将基于正态分布的等效宽带信号作为非线性传输模型的激励源进行模拟仿真。结果表明,宽带无源互调功率分布与宽带信号功率分布相同,n阶宽带无源互调带宽为原宽带信号带宽的n倍,宽带信号的无源互调产物相较于双音测试信号有所增强,且信号的信噪比下降,说明宽带信号在传输过程中受到的干扰更加严重。电路仿真和数值计算呈现出良好的一致性,证明了本分析方法的有效性。     

波导法兰连接的无源互调分析与测量

在卫星通信系统中,非铁磁性微波无源器件的无源互调(PIM)问题非常严重,产生PIM的根源在于天线、波导法兰等无源器件的非线性效应,例如场发射、量子隧穿、热电子发射、电致伸缩、微放电等[1]。文中通过对波导法兰无源互调模型的分析和测量,得出波导间接触压力越大,各阶PIM越小;PIM阶数越高,载波功率之比对其影响越大。     

无源器件的三阶互调研究及测试

根据二极管特性,分析了无源互调的产生机理,讨论了无源互调对移动通信的影响。理论分析表明,我国的GSM900存在三阶交调,严重影响接收机性能。文中以天线为例给出了有效的无源互调测试方案,实际测试结果表明,该方案能准确测量对小功率交调信号。     

浅淡WCDMA发射频段无源互调失真的测量

由两个频率产生的三阶互调失真是现代通信系统中普遍存在的问题。当系统中两个(或更多)的载频信号通过一个无源器阿件，如天线、电缆、滤波器和双工器时，由于其机械接触的不可靠．虚焊和表面氧化等原因，在不同材料的连接处会产生非线性因素，这就像混频二极管。两个载频信号(F1和F2)及其二次谐波(2F1和2F2)所进一步产生的最大互调产物就是三阶互调失真(2F1-F2和2F2-F1)。三阶互调产物(IM3)的典型指标是当两个 43dBm的载频信号同时加到被测器件(DUT)时，其产生的IM3值不大于-110dBm，也就是-153dBc。     

微带电路无源互调干扰问题综述

无源互调（PIM）干扰是微波射频电路面临的主要可靠性问题之一,随着微波射频电路小型集成化发展,微带电路无源互调效应研究开始受到工业界和学术界广泛关注。研究微带电路无源互调机理、评估和抑制方法,对于制备小型化、高可靠性微波射频电路具有重要价值。与腔体部件相比,微带电路的非线性往往是分布的,且与基材选择、制造工艺和器件结构等方面都有重要关系,因此研究难度更大。近年来虽然关注微带电路互调的研究越来越多,但依然难以直接指导微带电路的实际设计。基于此,本文系统论述了近年来微带电路无源互调领域的研究情况,包括非线性机理、仿真建模以及测试诊断等方面,为未来更深入地研究微带电路无源互调效应提供参考。     

金属接触非线性引起的无源互调效应的数值分析

针对时域物理光学方法求解无源互调问题的局限性,提出基于"场路结合"的数值分析方法,建立非线性金属结的等效电路模型并将其引入到全波方法中,通过全波方法与等效电路相结合的方式来分析系统的无源互调干扰.计算实例表明,该方法可以精确地计算由于金属接触非线性引起的无源互调及其作为二次辐射源所激发的电磁场,避免了时域方法在电大尺寸问题上计算的积累误差以及只能对处于远场区的简单微波结构的无源互调效应进行求解的问题.本文提出的场路结合数值分析方法为微波部件无源互调效应的研究提供了新的思路与方法.     

线性Doherty功放的优化设计

设计了一个高效率、高线性度的射频Doherty GSM基站功放。利用Doherty功放的载波放大器与峰值放大器之间的互调对消技术使Doherty功放的三阶互调干扰(IMD3)改善了11dBc;并通过相位补偿延迟线的前置处理进一步提高了功放的效率,使其效率比常用的平衡补偿线方案提高了4%左右。文中利用两个MRF9060功放管制作了一个GSM频段Doherty功放,其实测1dB压缩点功率(P1dB)达到了130W;双音测试表明:经过4.5dB的回退后三阶互调失真(IMD3)优于-35dBc,此时功率附加效率(PAE)高达47.3%;WCDMA 3GPP的测试结果表明:经过6dB回退后,其5MHz偏移量的邻道功率比(ACPR)优于-40.5dBc,PAE为43.5%,比AB类平衡功放的效率提高了17.8%。结果表明:该设计方案较好地解决了射频功放功率与效率之间的矛盾,适用于射频功放的设计。     

高效无源互调建模仿真中的统计方法

在现代大功率通信干扰问题中,无源器件的非线性杂散干扰机理最为复杂,在现代大功率高密度的通信系统中越来越受到重视。面对无源器件的典型非线性效应之无源互调(PIM)问题,本文从PIM产生机理、建模角度梳理了近年来国内外普遍的PIM建模方法及关键步骤。针对几种典型微观界面等效、PIM数值转换方法以及面向工况条件的微波部件建模问题,总结了现有的可行方法。进一步提出了基于统计方法分析动态PIM区间预测分析方法的思路,该方法同样基于微观统计方法,对接触界面的不可具体量化的界面问题进行建模,最终获得工况条件下接触PIM的统计分布区间及其产物概率,为实际工况条件下微波部件PIM预测提供了一种大样本分析方法,为进一步提高实际微波部件的PIM稳定性提供了参考。     

降低无线接收机三阶分量

当两个具有高功率电平的干扰信号混频时便产生一个不希望的中频（IF）信号，此信号称之为三阶分量。当这种情况发生时就有可能检测不到所希望的信号，干扰信号的组合会导致信号降低。此问题称之为互调失真（IMD）。IMD的起因是接收机某些级中器件的不可避免的非线性行为。量度一个接收机降低IMD影响的能力是互调抑制（互MR）。IMR是在接收机输入端高于所希望信号的干扰信号之相对电平的量度。高低电乎IHR有低电平IMR和高电平IMR之分。低电平IMR被规定为所希望的输入信号在接收机灵敏度上的起始点；灵敏度被定义为在接收机输出端…     

接收机三阶互调失真影响的分析

对三阶互调失真进行了分析，研究了非线性对机载雷达系统无假响应动态范围和动目标显示（ＭＴＩ）性能的影响，简要介绍了非线性双音测试方法