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.     

WCDMA系统中PIM的分析与测量

由于高功率微波(HPM)武器的应用和电子系统的复杂化,通信系统中大功率发射和高灵敏度接收的需要,无源互调(PIM)问题变得日益突出。首先简要介绍了PIM测量系统的特点和基础的测量方法;其次,分析了WCDMA系统中某发射频段内的PIM效应,并计算了有主要影响的三阶互调频率;最后采用反射测量法给出了WCDMA二端口无源互调测量系统框架和相应的参数说明。     

一种相位可调的多载波无源互调测试方法

随着多波束卫星通信技术的发展,收发共用技术被广泛应用,微波无源器件大功率引发的无源互调(PIM)效应面临着挑战。本文根据多波束卫星通信工作模式,在双载波测试PIM的基础上设计了一种相位可调的多输入多输出多载波PIM测试方法。考虑多载波叠加效应,开展了多载波PIM理论分析。组建的7路测试系统通过了-60～60℃天线馈源PIM试验,PIM电平稳定在-155 dBm以下。此测试系统已用于星载部件多载波无源互调性能检测。     

无源互调的原理与测量

对无源互调(PIM)产物的原理进行了阐述,并分析了PIM对通信系统的影响。提出了由PIM产生的绝对失真产物电平的测量方法。     

高频无源互调产品的加工方法和品质控制探讨

随着新技术在无线通讯的应用,对高频产品的传输信号和射频功率等提出了更高的要求,无源互调（PIM）成为限制系统容量的重要因素。文章针对一种高频PCB产品出现PIM异常而影响射频信号,通过不同的对比试验分析和验证,找到影响PIM偏移的原因和控制方法。     

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。     

高功率微波条件下的无源互调问题综述

由于高功率微波(HPM)武器的应用和电子系统的复杂化,无源互调(PIM)问题变得日益突出.本文介绍了PIM问题的由来、发展概况,以及存在的问题,并且对无源互调产物(PIMP)的效应、预测和测量作了详细的论述.     

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。     

微波天线的无源互调问题分析

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。     

S波段波导同轴转换器的无源互调特性实验研究

通过专用无源互调(Passive Intermodulation,PIM)分析仪对S波段波导同轴转换器的PIM特性进行了研究.对S波段波导同轴转换器的原型器件进行了PIM测试,结果表明:在输入载波功率为40 dBm时其三阶PIM约为-56 dBm;从连接器的外导体镀层材料和内导体探针的结构设计两个角度对所测结果进行了解释,并通过改进实验予以验证;为进一步获得低PIM性能,依据低PIM设计的基本原理对S波段波导同轴转换器进行了设计加工及验证测试,测试结果表明在输入载波功率为43 dBm时其三阶PIM约为-114 dBm.所得结果对开展有关波导PIM特性实验研究、微波无源器件的低PIM设计具有借鉴意义.     

微带线无源互调的传输矩阵理论方法

均匀微带线是微带电路的基本结构,建立微带线PIM解析模型具有重要意义。本文基于受控源等效,在微带线的集总电路等效模型中,将微带线中的分布式寄生非线性PIM源建模为二次受控电流源或电压源,从而得到微带线PIM电压和电流关系的传输矩阵表达式,建立了寄生非线性机制的微带线PIM解析计算模型;并通过对比不同长度的镀镍微带线与不同浓度掺磷工艺镀镍微带线的传输互调与反射互调规律,验证本文提出的PIM传输矩阵方法的合理性。通过该模型提取了镍镀层在0.71 GHz时的三阶相对磁导率非线性系数为1×10^-10 m²/A²。本文方法为进一步建立其他复杂结构微带电路PIM模型提供了新思路。     

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.     

一种星载天线金属网PIM性能的波导测试方法

金属网的无源互调(PIM)是大功率星载网状天线的一项重要性能参数。传统的金属网无源互调测试主要采用空间辐射法,但空间辐射法需要的金属网样件尺寸大,测试效率低。对此,提出一种基于三端口模块波导测试系统的金属网无源互调性能测试方法。为验证测试方法的有效性,搭建了基于三端口模块的金属网PIM性能测试系统,并对传统型和改进型2个金属网样件进行了PIM性能测试。测试结果表明,改进后的金属网PIM性能提升了50 dB以上。本文提出的金属网PIM性能测试方法使用的三端口测试系统集成度高,性能稳定,系统搭建效率高。相比传统的空间辐射测试法,本文方法的测试样件尺寸减小了一个数量级,为快速研究新型低PIM金属网提供了有力支持。     

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。     

基站的无源互调问题及其故障定位

本文从无源互调的基本概念入手,解释为什么无源互调干扰越来越受到重视,然后具体阐述基站现场的无源互调测试与定位解决方案,最后分享用安立公司PIM Master在基站现场测试中的一些典型案例与结果分析。     

移动通信微波部件无源互调干扰综述

在地面通信系统中,基站的微波部件长期暴露在外,受温度、湿度、污染等因素影响,原本洁净的部件表面受到氧化、沾污等,导致接触不良,产生无源互调(PIM),干扰通信系统,导致地面移动通信中PIM的干扰不可避免。卫星通信系统中,由于通信距离远、平台限制等,必须采用收发共用模式,随着接收机灵敏度提升,对PIM指标要求更高;因系统高可靠性要求,PIM成为系统成败的关键问题之一。本文介绍了地面移动通信和星载微波部件PIM干扰的特点和研究进展,以期对PIM研究提供参考。     

美国无线通讯集团推出Boonton 20W PIM测试系统

美国无线通讯集团下属企业Boonton推出一款用于射频器件及组件无源互调分析的PIM31精密分析仪。PIM31分析仪提供两路信号,每路功率高达25W。IEC62037PIM测试标准建议为2×20W。但PIM31提供的额外功率可用于补偿射频路径上的衰减,这对于测量基站这样完整系统的PIM水平非常重要。     

美国无线通讯集团（Wireless Telecom Group）推出Boonton 20瓦PIM测试系统——PIM 31分析仪

近日,美国无线通讯集团Boonton企业推出一款用于射频器件及组件无源互调分析的PIM31精密分析仪。PIM31分析仪提供两路信号,每路功率高达25W。IEC62037 PIM测试标准建议2x20W,但PIM31提供的额外功率可用于补偿射频路径上的衰减。PIM31可记录所有测量数据,可存储完整的图形,在系统总体性能受到影响前发现性能退化的早期征兆。     

舰船通信系统的无源互调研究

在介绍无源互调（PIM）产生机理的基础上,分析了舰船通信系统的PIM现状及基本测试方法．从系统设计的角度出发,介绍了降低无源互调干（PIMI）的一些方法。结合工程实践,给出了舰载超短玻通信系统无源互调分析示例,这将有助于系统工程师预测系统设计性能,控制技术风险,进一步降低PIMI的影响。随着涉及舰船通信的无源互调相关技术规范的逐步推出,密集电磁环境下的PIMI将得以有效控制。     

基于缝隙波导工装的金属接触PIM统计行为研究

提出一种基于缝隙波导的可分离且可同时测量接触电阻和无源互调(PIM)的电接触PIM测试方法,并在此基础上研究了金属接触PIM的统计行为。通过接触样品的表面形貌和成分表征,确定了铝合金和镀银铝合金待测件表面存在的氧化膜是产生PIM的主要原因;在几种不同压强下利用四线法多次重复加载后,测量了接触电阻并获得了其统计规律;利用设计的缝隙波导工装测试了铝合金和镀银铝合金金属接触界面接触电阻、PIM和接触压力之间的关系。实验结果表明,在特定压力下的接触电阻具有统计分布特性,其PIM值也随之具有波动性;随着接触压力的增大,接触电阻与PIM值总体上都呈现下降的趋势,且波动范围随之减小。