射頻連接器中PIM測試及計算示例
發布時間:2019-07-31 責任編輯:xueqi
【導讀】射頻連接器中PIM是一種互調失真形式,發生在通常被認為是線性的組件中,例如電纜,連接器和天線。現場PIM測試是線性度和施工質量的綜合衡量標準。
當受到蜂窩係統中發現的高RF功率的影響時,這些設備可以產生-80dBm或更高的互調信號。

圖1.載波f1,並用3 F2 次到7 次。
互調信號在信號路徑的後期產生,它們不能被濾除,並且可能比來自有源組件的更強但過濾的IM產品造成更大的危害。
現場PIM測試是線性度和施工質量的綜合衡量標準。
PIM顯示為在非線性設備中混合兩個或多個強RF信號而產生的一組不需要的信號,例如鬆動或腐蝕的連接器或附近的鏽。PIM的其他名稱包括二極管效應和生鏽的螺栓效應。

圖2. PIM帶寬隨產品的順序而增加。
這對公式可以預測兩個載波的PIM頻率:

F1和F2是載波頻率,常數n和m是正整數。
當提到PIM產品時,n + m的總和稱為產品訂單,因此如果m為2且n為1,則結果稱為三階產品(圖1)。通常情況下,三階產品最強,造成的危害最大,其次是五階和七階產品。由於訂單增加時PIM振幅變低,因此高階產品通常不足以引起直接頻率問題,但通常有助於提高相鄰噪聲基底(圖2)。
3階產品不太可能直接落入設計的蜂窩接收頻段。很可能來自其他外部傳輸的能量將在非線性傳輸線內混合,導致許多較小的PIM級別反複混合,從而導致寬帶升高的噪聲基底,通常跨越所有運營商許可的頻譜。一旦這個升高的噪聲層進入Rx波段,它就會打開一扇門(有時通過LNA獲得)進入BTS。
來自調製信號的IM
來自連續波(CW)信號的互調產物(例如可能由PIM測試儀產生)表現為單頻CW產品。當發現從調製載波產生的PIM時shi,可ke能neng會hui看kan到dao實shi時shi信xin號hao中zhong出chu現xian的de那na種zhong故gu障zhang,重zhong要yao的de是shi要yao知zhi道dao由you調tiao製zhi信xin號hao產chan生sheng的de互hu調tiao比bi基ji本ben信xin號hao需xu要yao更geng多duo的de帶dai寬kuan。例li如ru,如ru果guo兩liang個ge基ji波bo都dou是shi1 MHz寬,則三階產品將具有3 MHz帶寬,五階產品,5 MHz帶寬等等。PIM產品可以是非常寬帶的,覆蓋寬頻帶。

圖3.導致接收器在1710 MHz處失去意義的PIM

圖4.引起接收器在910 MHz處失去意義的PIM
通過將擴頻信號疊加到當前站點基礎設施中,由於傳輸係統線性問題,將3信道UMTS傳輸與10 MHz LTE(假設10 MHz而不是20 MHz!)混合將是災難性的。從理論上講,這可以創建一個帶寬超過30 MHz的三階產品,這不包括第五和第七階段引入的任何影響。這將是一個有趣的實驗,以記錄100 MHz +噪聲問題肯定存在。
PIM計算示例
這是兩個PIM示例; 一個來自850 MHz頻段,一個來自1900 MHz頻段。在第一個示例中,1750 MHz是三階產品之一,屬於AWS-1基站接收頻段。如果1940和2130 MHz載波源在物理上彼此靠近,或者甚至共用同一天線,任何腐蝕或其他非線性效應都會產生1710 MHz的三階無源互調產物,可能導致接收失效或阻塞。值得一提的是,PIM產品不需要直接落在上行鏈路信道上就會引發問題。它們隻需要在接收器的預濾波器內,這通常與網絡運營商的許可帶寬一樣寬。
廣泛使用的900 MHz頻段的PIM示例假定兩個GSM載波,一個在935 MHz,另一個在960 MHz。在這種情況下,910 MHz三階產品位於基站接收頻段(圖4)。
到dao目mu前qian為wei止zhi的de計ji算suan假jia設she隻zhi有you兩liang個ge載zai波bo存cun在zai。在zai現xian實shi世shi界jie中zhong並bing非fei總zong是shi如ru此ci。在zai基ji站zhan,不bu僅jin需xu要yao考kao慮lv天tian線xian係xi統tong內nei的de載zai波bo,還hai需xu要yao考kao慮lv來lai自zi附fu近jin發fa射she機ji的de更geng強qiang信xin號hao。信xin號hao可ke以yi反fan饋kui到dao天tian線xian係xi統tong,找zhao到dao非fei線xian性xing設she備bei,與yu其qi他ta載zai波bo混hun合he,並bing創chuang建jianPIM。當使用高度複雜的調製平台時,這個問題迅速複雜化; 即使在使用相對窄的帶寬時,在蜂窩領域已經非常明顯的東西。
當(dang)涉(she)及(ji)三(san)個(ge)或(huo)更(geng)多(duo)載(zai)波(bo)時(shi),計(ji)算(suan)很(hen)快(kuai)變(bian)得(de)複(fu)雜(za)。有(you)在(zai)線(xian)可(ke)用(yong)的(de)程(cheng)序(xu)和(he)電(dian)子(zi)表(biao)格(ge)來(lai)幫(bang)助(zhu)完(wan)成(cheng)此(ci)任(ren)務(wu)。如(ru)果(guo)可(ke)能(neng),快(kuai)速(su)替(ti)代(dai)方(fang)案(an)是(shi)一(yi)次(ci)關(guan)閉(bi)一(yi)個(ge)發(fa)射(she)器(qi),以(yi)找(zhao)出(chu)哪(na)些(xie)載(zai)波(bo)和(he)天(tian)線(xian)運(yun)行(xing)對(dui)PIM有貢獻。這可以大大簡化計算和故障排除任務。
類似PIM的de效xiao果guo也ye可ke以yi由you連lian接jie器qi配pei合he表biao麵mian之zhi間jian的de絕jue緣yuan膜mo的de周zhou期qi性xing擊ji穿chuan引yin起qi。腐fu蝕shi或huo外wai來lai沉chen積ji物wu及ji其qi影ying響xiang會hui導dao致zhi這zhe種zhong絕jue緣yuan材cai料liao隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi而er出chu現xian。由you這zhe種zhong機ji製zhi引yin起qi的de幹gan擾rao本ben質zhi上shang是shi寬kuan帶dai和he突tu發fa的de,發fa生sheng率lv從cong不bu頻pin繁fan到dao每mei秒miao兩liang到dao三san次ci。這zhe種zhong效xiao應ying是shi由you微wei弧hu或huo燒shao結jie引yin起qi的de,可ke以yi通tong過guoPIM測試找到。
來源:天科樂
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