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。
一、互调干扰原理 互调干扰是在多个载频的大功率信号条件下，由于部件本身非线性引起信号互调，如果互调产物落入接收频段，将会干扰正常通信。分为有源互调与无源互调，无源互调（PIM）特性通常是接头、馈线、天线和滤波器等无源部件在多个载波的大功率信号条件下，由于部件本身存在非线性而引起的互调效应。通常认为这些无源部件是线性的，但是在大功率条件下，无源部件都不同程度地存在一定的非线性，这种非线性主要是由以下因素引起的：不同材料金属的接触；相同材料的接触表面不光滑；连接处不紧密；存在磁性物质；天馈老化；跳线接头氧化等。有源互调一般指信号在合路器进行合路时其互调交调产物落在接收频带内，导致小区高干扰。 当两个射频信号输入到一个非线性元件中，或者通过一个存在不连续性的传输介质时，将因为这种非线性而产生一系列新的频率分量，新产生信号的频率分量满足如下频率关系，设输入的两个信号的频率为f1，f2（绝对频率），产生的互调产物如下： 三阶互调：2F1-F2，2F2-F1 互调产物带宽为600K 五阶互调：3F1-2F2，3F2-2F1 互调产物带宽为1M 七阶互调：4F1-3F2，4F2-3F1 互调产物带宽为1.4M 九阶互调：5F1-4F2，5F2-4F1 互调产物带宽为1.8M 其中阶数越低，互调产物分量约高，互调产物带宽为源信号带宽（GSM为200K）*阶数 中国移动互调分量如下表所示：
对于GSM900频段，对上行造成严重干扰的主要是五阶和七阶互调产物，对于1800频段，主要为七阶和九阶互调。由于GSM900频段传输损耗小，且较低阶的互调产物就能落在上行频带内，故出现互调干扰几率要远大于1800频段。 二、互调干扰特点对网络产生影响 互调干扰产物随信号源功率增大而明显增加，一般信号功率增加1dB，互调产物往往增加3dB。互调干扰的典型特征是小区业务量较小时，此时因发射功率较低，互调产物电平低，上行干扰不明显；当小区业务量较大时，互调产物随发生功率升高而明显抬升，小区出现严重上行干扰，即体现出上行干扰带变化随小区业务量变化而随之改变的特征。 互调干扰作为一类上行干扰，对用户感知和无线接通率、上行语音质量、掉话率、切换成功率等重要KPI指标产生严重影响。 三、互调干扰判断方法 业界对互调干扰的判断方法一般如下： 1、首先检查小区干扰带4~5级占比是否随业务量变化而明显变化，如小区忙时上行干扰严重而小区闲时上行干扰不明显，则存在互调干扰的可能性较大。 2、如果小区存在上行干扰时，降低小区发射功率或通过参数调整将小区下用户切走，小区干扰带明显降低，则说明小区存在互调干扰。 为方便互调干扰定位，华为在维护台上引入开启空闲BURST操作。开启空闲BURST后，基站在空闲的信道上也会发送空闲突发脉冲，摸拟大量用户占用场景，使所有载频都满功率发射。在小区空闲场景，开启空闲BURST后，上行干扰带4～5级占比明显增加，则说明小区存在互调干扰。 四、互调干扰定位及处理 现网基站和分布系统可能产生互调的节点：
弱电工程中电磁干扰及其抑制方法的研究 （葛洲坝通信工程有限公司方宏坤 151120） 【摘要】在弱电工程应用领域，强电与弱电交叉耦合，电磁干扰（EMI）错综复杂，严重影响弱电系统的稳定性和安全性。本文详细介绍了 EMI 产生的原因、分析EMI/RFI的特性，及其传输途径和危害，利用电磁理论和工程实践，分析并提出了一些在弱电工程领域行之有效的 EMI 抑制方法。 【关键词】弱电电磁干扰（EMI）射频干扰（RFI）干扰抑制 随着计算机技术，特别是网络技术的飞速发展，IT技术在弱电工程领域的广泛应用，IT设备日益精密、复杂，使得电子干扰问题日趋严峻。它可使系统的稳定性、可靠性降低，功能失效，甚至导致系统完瘫痪和设备损坏。特别是EMI／RFI（电磁干扰／射频干扰）问题，已成为近几年弱电工程领域的焦点。 1、电磁干扰分类和特性 生活中电磁干扰无处不在，其干好错综复杂。通常我们把电磁干扰主要划分为电磁干扰（EMI）、射频干扰（RFI）和电磁脉冲（EMP）三种，根据其来源可分为外界和内部两种，严格的说所有电子运行的元件均可看作干扰源。本文中所提EMI是对周围电磁环境有较强影响的干扰；RFI则从属于EMI；EMP 是一种瞬态现象，它可由系统内部原因（电压冲击、电源中断、电感负载转换等）或外部原因（闪电等）引起，能耦合到任何导线上，如电源线和通信电缆等，而与这些导线相连的电子系统可能受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路永久性损坏。图 1 给出了常见 EMI／RFI 的干扰源及其频率范围。
1.1 EMI特性分析 在电子系统设计中，应从三个方面来考虑电磁干扰问题：首先是电子系统产生和发射干扰的程度；其次是电子系统在强度为 1～10 V/m、距离为 3 米的电磁场中的抗扰特性；第三是电子系统内部的干扰问题。利用干扰三要素分析与EMI相关的问题需要把握EMI的五个关键因素，这五个关键因素是频率、幅度、时间、阻抗和距离。 在EMI分析中的另一个重要参数是电缆的尺寸、导线及护套，这是因为，当EMI成为关键因素时，电缆相当于天线或干扰的传输器，必须考虑其物理长度与屏蔽问题。 1.2 RFI特性分析 无线电发射源无处不在，如无线电台、移动通信、发电机、电动机、电锤等等。所有这些电子活动都会影响电子系统的性能。无论RFI的强度和位置如何，电子系统对RFI必须有一个最低的抗扰度。在通信、无线电工程中，抗扰度定义为设备承受每单位RFI功率强度的敏感度。从“干扰源—耦合途径—接收器”的观点出发，电场强度E 是发射功率、天线增益和距离的函数，即 E=5.5· P·G d 式中P为发送功率（mW／cm2），G为天线增益，d为电路或系统距干扰源的距离（m）。 由于模拟电路一般在高增益下运行，对RF场比数字电路更为敏感，因此，必须解决μV级和mV级信号的问题；对于数字电路，由于它具有较大的信号摆动和噪声容限，所以对RF场的抑制力更强。 1.3 干扰途径 任何干扰问题可分解为干扰源、干扰接收器和干扰的耦合途径三个方面，即所谓的干扰三要素。如表 2 所示。 表2 干扰源耦合途径干扰类型接收器 共地阻抗传导干扰 辐射场到互连电缆（共模）辐射干扰 微控制器辐射场到互连电缆（差模）辐射干扰 有源器件电缆间串扰（电容效应）感应干扰微控制器 静电放电电缆间串扰（电感效应）感应干扰通信接收器 通信发射机电缆间串扰（漏电导）传导干扰有源器件 电源电缆间串扰（场耦合）辐射干扰其他电子系统扰动电源线到机箱传导干扰 雷电辐射场到机箱辐射干扰
高干扰小区排查方法 1.概述 目前GSM干扰主要来自网内和网外的干扰。网内干扰主要是频率资源有限，频率复用越紧密，网络容量越大，复用距离越小，干扰就越大；网外干扰主要来自GSM往外的干扰，如干扰器、雷达等产生影响。干扰的大小是影响网络的关键因素，对通话质量、掉话、切换、拥塞均有显著影响。 经筛选，目前石家庄网络共177个小区存在4-5级干扰，如下： 目前7个小区存在外部干扰，需要用相关的扫频设备进行扫频；134个宏站存在频点或者互调干扰，可修改频点或者携带相关设备仪器进行天馈排查；另外36个室分小区存在互调干扰，需要排查室分干放设备，小区列表如下： 干扰小区列表.xls 2.干扰排查 目前干扰发现主要是测试和华为OMC操作台。上行干扰是BTS在空闲时可以利用一幀中的空闲时隙对其TRX所用频点的上行频率进行扫描，并统计到五个等级干扰带中，通过WEB LMT可实时观察目前载频干扰带分布和等级，在话统可以提取出五个等级的干扰带的统计。石家庄现网中统计4-5级干扰带所占比例，4-5级干扰带比例越高，则小区的干扰越强。
3.干扰处理流程 根据上图，在OMC的操作台的话统统计中统计4-5级干扰带比例，确定小区是否存在上行干扰。在凌晨时段定时发空闲的Burst后，根据干扰带变化和最近一段时间中全天的走势和强度，以及所有干扰小区的分布区域，初步确定是否存在外部干扰，如果确定外部干扰，则要对外部干扰区域进行扫频。 如果确定不是外部干扰，可通过iManager Nastar检查该小区的频点，从频点的干扰程度和复用程度判定是否修改频点。确定不是频点干扰后，可将干扰定位为设备的互调干扰，根据互调干扰定位方法进行分析。 3.1.外部干扰小区排查 观察话统统计，SJGH0115师大图书馆在早忙时8点干扰突然上升，通过对比前天的干扰带指标，干扰是突发出现，对用户的通话质量造成了一定的影响，该站掉话次数明显增加。下图为造成干扰的区域：
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。
上行干扰排查 近年来，各移动网络规模发展非常迅速，一方面，为了应对由于市场资费调整带来的话务压力，在某些人口密集地区（如商业区、大学城）出现了较多的大配置基站，基站分布变密；另一方面，为了解决网络弱覆盖以及投诉，网络中建设了大量的分布系统和直放站。这样，在解决网络覆盖和话务的同时也带来了其他一些问题，其中上行干扰问题显得较为突出，直接导致了网络质量的下降和用户投诉量的增加。本文基于干扰的排查提出一些方法及总结。 1.1 干扰分类 GSM系统的干扰按照频段有上行干扰和下行干扰之分，此次项目主要针对上行干扰进行排查和处理。根据我们目前在实际工作中所遇到的干扰类型，主要有以下几种情况： 直放站干扰 直放站干扰是网络优化过程中最常见的干扰之一。直放站有宽频直放站和选频直放站。宽频直放站实际上是一个宽频放大器，它将整个移动上行或下行频带放大，实现信号覆盖。宽频直放站有合法直放站和非法直放站之分，合法直放站由于设置不好，造成对基站干扰，但较多的宽频直放站干扰为非法私自安装的直放站，这是因为劣质宽频直放站价格便宜，在人口密度大，信号覆盖不好的场所经常私自安装。宽频直放站的干扰特点是频带宽，占据整个上行，且幅度不稳定。 选频直放站也是放大上行信号的放大器，但与宽频直放站不同，选频直放站仅工作在某一频率或几个频率上，因此产生的干扰比宽频直放站产生的干扰小。有些选频直放站仅在有手机业务信号时才存在，形成的干扰是间歇的。从频谱上看，选频直放站具有与正常手机信号相同的频谱，只是手机信号是瞬间信号，选频直放站信号相对停留时间比较长。选频直放站一般价格较高，通常不是非法直放站，而是运营商自身或运营商之间的直放站设置不好造成的。 CDMA基站及其直放站的干扰 从运行频段上看，CDMA的下行频段与GSM的上行频段比较接近，在站址选择及网络规划中如果做得不恰当，势必造成对GSM的干扰，造成GSM系统接收性能的下降（干扰是相互的，但由于GSM的发射频段与CDMA的接收频段相差较远，且CDMA是自扩频通信系统，抗干扰性能较好，所以GSM对CDMA系统所造成的干扰可以忽略）。三种主要的CDMA干扰为杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰。其中，杂散干扰与CDMA直放站（或基站）目前在890MHz附近的带外发射有关，这是接收方（GSM系统）自身无法克服的，将导致GSM系统信噪比下降，
无源互调测试流程和方法 罗森伯格亚太电子有限公司 2011年5月
目录 1.0 无源互调简介 (1) 2.0 PIM 测试仪 (1) 3.0 PIM的单位 (2) 4.0 PIM测试指导 (2) 4.1 RF安全 (2) 4.2 RF连接器的维护 (2) 4.3 外部PIM信号源 (3) 4.4 测试精确性 (3) 4.5 测试系统搭建以及PIM测试基准的现场核查 (3) 5.0 验收标准 (3) 6.0 器件测试 (4) 6.1 天线产品PIM测试 (4) 6.2 多端口器件的PIM测试 (5) 6.2.1 电缆组件（二端口） (5) 6.2.2 功分器和合路器（三端口或多端口） (5) 6.2.3 天线共用器和多频合路器（三端口） (6) 6.2.4 塔顶放大器（TMA）的PIM测试 (6) 6.2.4.1 Duplexing TMA (6) 6.2.4.2 Dual-Duplexing TMA (6) 6.2.5 带RRH的系统PIM测试 (7) 7.0 互调仪参数设置 (8)
1.0无源互调简介 无源互调（PIM）是两个或更多不同频率的信号混合输入到无源器件中，由于连接点或材料的非线性，而产生的失真信号。干扰的产生和本地下行频点相关，可以导致在多系统共享基础设施时，上行频段噪声上升。PIM对网络质量的影响是非常严重的，特别是UMTS或LTE这种宽频系统。PIM 干扰会导致接收机灵敏度下降，掉 话率增加，接入失败率提高，过早 切换，降低数据传输速率，并降低 系统的覆盖范围和容量。 RF路径中的任何组件都可能 产生PIM干扰，包括天线，TMAs， 天线共用器，双工器，避雷器，电 缆和连接器。此外，当天线系统大 功率辐射时，松动的机械连接和生 锈的表面，也会产生PIM干扰。2.0PIM 测试仪 PIM测试仪是将两路高功率信号输入到被测件中。如果被测件中有非线性连接，就会产生互调信号。测试信号将被负载吸收，或是被天线发射到自由空间。互调信号会在各个方向进行传输。在同轴系统中，互调信号不仅会朝着负载或天线 的方向传输，也会朝着PIM测试仪的方向传 输。落在系统Rx频段的互调信号会通过双工 器传输到接收机上。这个小信号会通过滤波器 和低噪放，然后到达测试仪的接收机。 这种互调测试方式被称为反射式测试。精 确的测试的难点在于在一个发射大功率信号 的系统里去检测一个非常小的信号。IEC 62037 [3]对互调测试给出了更为详细的定义。 当使用负载去吸收通过被测的传输器件的发 射信号时，这个负载必须是“低互调”（LOW PIM）的。如果负载含有能产生高互调信号的 因素时，即使被测件没有产生互调信号，PIM测试仪也无法分辨互调信号是负载产生的还是被测件产生的，就会造成测试失败。需要注意的是，VSWR扫频测试的负载，是不能用于互调测试的。这类精密负载的设计，没有考虑承受互调测试的高功率信号，一旦使用，将会造成永久性损坏。 PIM测试仪的自身互调信号（残留PIM）应进行现场验证，并保证在一定的电平之下。测试系统的残留PIM信号（包括测试仪表、负载、，测试线缆、转接器）应进行现场验证，以确保之前的使用没有造成损坏。
干扰达人养成计划（9）——典型GSM互调干扰 日期：2016-11-02 21:19 浏览：605 评论：11 背景知识 在第一篇文章里面也讲解了互调干扰的相关概念，这里就不在重复。 现网应该大量存在此类干扰，GSM900的二次谐波以及1800的三阶互调，都会直接影响到F 频段的上行信号。 典型问题分析 1、问题现象 深圳移动同时建设F频段（1.9G）和D频段（2.5G）两张TDL网络，大部分与 移动2G/3G网络共站，部分新建站。在进行路测时，发现相同下行条件下F频 段的上行吞吐量较小且波动大，D频段的上行吞吐量相对平稳，且符合正常值，因此怀疑F频段上行受到干扰。 同时分析前后台数据，可发现明显的外部干扰 RB足量，且UL MCS Count的调度数一直在200次，调度数足够。 MCS降阶主要就是误码率导致
从后台跟踪可疑看出，这个站点确实存在这种DCS干扰的特征Excel中按照rsrp>-110dBm进行染色缩小后结果图。
2、处理思路 1)首先需要确定是否存在干扰；主要通过反向RSSI等指标进行判断（当前 TDS-TDL双模版本不支持反向频谱扫描功能），如果反向RSSI以及RB级 RTWP指标异常，且有规律，则可判断干扰存在； 2)接着需要扫频寻找干扰来源；主要通过天面扫频方式，结合扫频情况进行 分析，找出最终的干扰源； 天面扫频的主要方法： a）使用较高精度，便携式的频谱仪以及八木天线作为扫频工具；有条件情况下则使用高精度的频谱仪和窄波束高增益定向天线，定向性更好； b）路测扫频，进行大带宽扫频（一般情况下200M左右，以有用信号的中心频点为扫频中心频点），获取有用带宽周围的信号分布情况； c）天面扫频，在天面进行360度的频域和时域扫频，通过不同方向上干扰信号的强度对干扰来源的方向进行判断； d）在多个站点天面进行天面扫频，通过3点定位方法，确定干扰源的大致方向；
传感器的噪声及其抑制方法 1 引言 传感器作为自控系统的前沿哨兵，犹如电子眼一般将被测信息接收并转换为有效的电信号，但同时，一些无用信号也搀杂在其中。这些无用信号我们统称为噪声。 应该说，噪声存在于任何电路之中，但它对传感器电路的影响却尤为突出。这是因为，传感器的输出阻抗一般都很高，使其输出信号衰减厉害，同时，传感器自容易被噪声信号淹没。因此，噪声的存在必定影响传感器的精度和分辨率，而传感器又是检测自控系统的首要环节，于是势必影响整个自控系统的性能。 由此，噪声的研究是传感器电路设计中必须考虑的重要环节，只有有效地抑制、减少噪声的影响才能有效利用传感器，才能提高系统的分辨率和精度。 但噪声的种类多，成因复杂，对传感器的干扰能力也有很大差异，于是抑制噪声的方法也不同。下面就传感器的噪声问题进行较全面的研究。 2 传感器的噪声分析及对策 传感器噪声的产生根源按噪声源分为内部噪声和外部噪声。 2．1 内部噪声——来自传感器件和电路元件的噪声 2．1．1 热噪声 热噪声的发生机理是，电阻中自由电子做不规则的热运动时产生电位差的起伏，它由温度引发且与之呈正比，由下面的奈奎斯特公式表示： 其中，Vn：噪声电压有效值；K：波耳兹曼常数（1．38×10－23J〃K－1）；T：绝对温度（K）；B：系统的频带宽度（Hz）；R：噪声源阻值（Ω）。 噪声源包括传感器自身内阻，电路电阻元件等。 由公式（1）可见，热噪声由于来自器件自身，从而无法根本消除，宜尽可能选择阻值较小的
电阻。 同时，热噪声与频率大小无关，但与频带宽成正比，即，对应不同的频率有均匀功率分布，故，也称白噪声。因此，选择窄频带的放大器和相敏检出器可有效降低噪声。 2．1．2 放大器的噪声 2．1．3 散粒噪声 散粒噪声的噪声源为晶体管，其机理是由到达电极的带电粒子的波动引起电流的波动形成的。噪声电流In与到达电极的电流Ic及频带宽度B成正比，可表示为： 由此可见，使用双极型晶体管的前置放大器来放大传感器的输出信号的场合，选Ic取值尽可能小。同时，也可选择窄频带的放大器降低散粒噪声电流。 2．1．4 1／f噪声 1／f噪声和热噪声是传感器内部的主要噪声源，但其产生机理目前还有争议，一般认为它是一种体噪声，而不是表面效应，源于晶格散射引起。在晶体管的P－N附近是电子－空穴再复合的不规则性产生的噪声，该噪声的功率分布与频率成反比，并由此而得名。其噪声电压表示为： Hooge还在1969年提出了一个解释1／f噪声的经验公式： 式中，SRH和SVH为相应于电阻起伏和电压起伏的功率噪声密度，V为加在R上的偏压，N 为总的自由载流子数，α叫Hooge因子，是一个与器件尺寸无关的常数，它是一个判断材料性能的重要参数。 对于矩形电阻，总的自由载流子数N＝PLWH，其中，P为载流子浓度，L、W、H为电阻的长、宽、厚。
射频电缆的无源互调测试 一、无源互调介绍 在无线通信系统中，日益增加的语音和数据信息必须在一个固定带宽中传输，无源互调失真已经成为限制系统容量的重要因素。就好像在有源器件中，当两个频率以上的信号以一个非线性形式混合在一起时，就会产生一些伪信号，这就是无源互调信号。当这些伪互调信号落在基站的接收（上行）频段内时，接收机就会发生减敏现象。这种现象可以降低通话质量，或者降低系统的载干比（C/I），从而减少通信系统的容量。 造成无源互调的原因很多，其中包括机械接触不良，射频通道中的含铁导体，和射频导体表面的污染。事实上，很难准确预知器件的无源互调值，测量所得的数据只能用来大致描述器件的性能。由于结构技术方面的微小改变都会导致互调指标的严重变化，所以一些生产厂商通过对产品100%的检验来保证基站中使用的射频器件的无源互调水平都能满足指标要求。当存在两个或两个以上频率时，基站的大功率传输通道中的每个组件和子系统都会产生互调失真。本文仅关注其中的一种组件：集成电缆。针对集成电缆产生的互调失真既是有方向性的，又是依赖于频率的理解，对于集成电缆的指标及其在通信基站中的使用是一个非常重要的因素。 二、电缆互调测试的实现 一条集成电缆（或者是任何两端口射频器件）都有两种无源互调响应：反射互调和通过互调。图1为Summitek公司的无源互调分析仪测量这两个互调信号的原理。在SI-1900A型设备中，通过端口1向集成电缆注入两个大功率信号，电缆的另一端与端口2连接。端口2作为这两个大功率信号的负载，并且其无源反射互调很小，可忽略。在端口1处测量反射
无源互调响应，在端口2处测量通过（即前向）无源互调。与目前使用的大多数无源互调测试设备不同的是，Summitek公司的互调分析仪支持前向和反向互调响应的同时测量，而不需要重新接驳。这样可以避免重新接驳时所必须的配对和再配对操作，从而使反射响应和通过响应的测量误差最小化。将该特性与Summitek分析仪的扫频互调测量功能相结合，就可以对电缆完整的互调特性做测量了。 图1(a) Summitek 无源互调失真分析仪对反射和通过互调响应的测试框图 图1(b)用于集成电缆互调测量的分析仪图片
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（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒ－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 无源互调测量及 解决方案 朱 辉 上海创远信息技术股份有限公司 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４３ ｄＢｍ的载频功率同时作用到被测器件ＤＵＴ时，ＤＵＴ产生－１１０ ｄＢｍ（绝对值）的无源互调失真，其相对值为－１５３ ｄＢｃ。 ３无源互调测量方法 由于无源互调值非常小，因此无源
互调干扰 基站互调信号的产生和对GSM网络质量的影响，必须在处理网络规划和网络优化中关注。在自然界中，当两个射频信号输入到一个非线性元件中，或者通过一个存在不连续性的传输介质时，将因为这种非线性而产生一系列新的频率分量，新产生信号的频率分量满足如下频率关系，设输入的两个信号的频率为f1，f2（绝对频率）： Fn=mf1+nf2 和 Fn=mf1-nf2 最常见是三阶、五阶互调分量，因为在各阶互调分量中，三阶、五阶互调产物的幅度较高。以三阶互调为例： 2f1-f2和2f2-f1的两种频谱分量距离本身信号最近，它们最有可能对系统产生干扰，频谱分布如图所示： 图1 互调信号频谱分布图 新增信号的幅度取决于器件的非线性程度或者微波传输不连续性，衡量的指标为三阶互调指标IM3。IM3定义：该指标定义为输入两个一定电平的等幅信号，由于系统的非线性而产生的三阶互调产物与输入信号的差值。一般情况下器件三阶互调指标满足要求，在频率规划时，不考虑三阶互调的频点，但对于所使用双频网（共天馈时）或使用频带特别宽的情况，下行产生的三阶互调会影响上行的接收，在排查干扰问题时重点考虑。 天线作为无源器件和微波信号传输器件，产生互调的可能有以下几个方面： 天线输入接头的清洁程度，机械性损伤，或者多次拆装造成内部的镀银层损坏和遗留在接头内的金属屑； 天线接头安装不紧密或密封不良； 密封在保护罩内部天线阵子被腐蚀； 天线输入接头到天线阵子的馈电部分被腐蚀。
互调产物干扰接收必须满足两个基本条件： 互调产物落入接收带内。 互调产物必须达到一定的电平，按照同频干扰和基站灵敏度－110dBm要求，天线端口互调产物的最大信号电平必须满足：－110dBm-9dB(同频干扰抑制因子)＋ 6dB(60m馈线损耗)＝－113dBm。 对于第一个条件，以M900 两个发射信号互调产物落入接收带内为例： 在对某基站第二小区拨测中，发现很明显的噪音，这个小区中的频点依次为109、87、18、96。将计算96和18频点的下行绝对频点： F1 (18) =935MHz+0.2MHz*18=938.6MHz F2（96）=935MHz+0.2MHz*96=954.2MHz 图2 3阶和5阶互调信号分布 两者的三阶互调产物信号频率为：2F1-F2=923MHz 两者的五阶互调产物信号频率为：3F1-2F2=907.4MHz 五阶互调产物都已经落入M900 的上行频带内，对应上行信号频点为 F3=(907.4-890)/0.2=87，而87频点正好是本小区使用的频点，就可能产生干扰。 对于第二个条件，仍然以这个小区为例。 该小区采用双CDU配置，TRX输出功率40W，假设馈线损耗为6dB时，输入到天线输入端口的功率为35dBm左右，不考虑其他，仅仅按照天线互调IM3＝－150dB的要求来衡量，天线端口的互调产物可粗略的估计为：35dBm-150dB＝－115dBm<-113dBm，将不会因互调而产生干扰。但是，如果互调指标恶化20dB，则天线口的互调产物为－95dBm，该信号通过CDU后的输入电平为－90dBm左右，形成等级为2的干扰带（干扰带门限为缺省值时）。 对于目前中国移动（1～94号频点）和中国联通（96～124）的频段化分，通过计算没
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
LTE谐波互调干扰处理案 例 2017-09
1.案例概述 通过IDS干扰分析，发现6APYNX-鄱阳桥下-27083-8FC4D10-1小区连续多日存在高干扰，PRB干扰均值在-109dBm左右。 2.问题分析 通过IDS干扰分析平台查询得知，RB95及两边邻近RB持续干扰，RB44及两边邻近RB 干扰强度随着时间变化，满足1个或多个RB干扰凸起的情况，根据经验判断为二次谐波（2f1）及二阶互调(f1+f2)造成。 LTE小区为38400频点，中心频率为1895MHZ，LTE每RB带宽为180KHZ，两边各1MHZ 保护带宽，中国移动GSM900下行频率从935MHZ开始，每200KHZ一个频点，频率计算方法： RB95对应模糊频率=1886+95*0.18=1903.1MHZ RB44对应模糊频率=1886+44*0.18=1893.92MHZ BCCH对应模糊频率=1903.1/2=951.55MHZ BCCH对应频点 =(951.55-935)/0.2=82.75 将BCCH频点取整为83，通过查询2G工参，发现确实共站存在PYXX-桥下-27083-10581-A1的GSM小区，其BCCH频点为83，两个TCH频点，分别为:37；27 ，同理可以计算出BCCH频点83与TCH频点37的二阶频率为935+0.2*83+935+37*0.2=1894MHZ，与RB44频率相近，通过以上方法基本确认为GSM小区BCCH83与TCH 37频点造成的干扰，为了计算方便，我根据此原理编写了工具，网上也有类似excel公式，效果如下：
谐波互调分析.xl sm 3.优化措施及效果 1）通过上述分析，确认为GSM侧小区造成的干扰，使用OMC网管干扰检测监控对6APYNX-鄱阳桥下-27083-8FC4D10-1进行实时干扰跟踪，并过滤出RB43/44/94/95/96的干扰噪声功率，受BCCH二次谐波干扰的RB基本持续高干扰，而受TCH与BCCH二阶互调干扰的RB实时跟踪噪声功率呈现忽高忽低，主要由于TCH信道非持续发射，在业务忙时干扰会恶化，如下图所示: 干扰实时监控 2)联系GSM工程师，建议其将PYXX-桥下-27083-10581-A1小区BCCH频点控制在1-40范围内，因为1~40及86~94频点二次谐波对F1频点不会造成干扰，由于此次干扰还涉及到BCCH 与TCH的二阶互调，不宜将频点修改到86~94，否则二阶互调就很难避免，GSM工程师根据建议将BCCH频点修改到25，4G侧干扰立即消除，如下图所示：
LTE干扰排查指导 1.1 LTE常见干扰 F频段常见干扰： DCS1800杂散干扰； DSC1800阻塞干扰； DCS1800互调干扰； GSM900谐波干扰； 其他干扰（PHS、电信FDD-LTE等）； D频段常见干扰： 广电MMDS； CDMA800三次谐波； 公安机关监控的电源控制箱； 1.2 干扰波形特征 1.2.1 DCS1800杂散干扰波形特征 杂散干扰波形特征：前40个RB底噪偏高，底噪随RB数逐渐增大而降低。 举例1：cell1\cell2存在杂散干扰
举例2：cell2小区存在杂散干扰 1.2.2 DCS1800阻塞干扰波形特征 DCS1800阻塞干扰波形特征：20M带宽内100个RB噪声整体偏高。 举例1：Cell1存在阻塞干扰，整体100个RB噪声升高。 举例2：广州榕溪工业区FE1小区存在阻塞干扰，整体RB底噪偏高，去掉1865MHz~1875MHz频点后，干扰消失；
1.2.3 DCS1800互调干扰波形特征 DCS1800互调干扰波形特征：底噪高低起伏，底噪有高有低。 举例1：cell1存在DCS1800互调干扰。 举例2：LTE1、2、3小区存在互调干扰存在DCS1800互调干扰。
1.2.4 GSM900谐波干扰波形特征 GSM900谐波干扰波形特征：带内个别RB噪声较高，没有突起的RB底噪较低。 举例1：小区2存在GSM900谐波干扰 1.2.5 PHS干扰波形特征 小灵通干扰的小区NI曲线，一般会使靠近1900MHZ附近NI噪声抬升。靠近1900MHZ 处噪声至1880MHZ处噪声幅度逐渐降低。 举例1： 举例2：棠下上社2FE收到PHS干扰
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。
LTE干扰处理_ 王楠 一、TD-L TE干扰概述 1.TD-LTE频段分析 目前TD-LTE主要使用三个频段，F、D、E。
2.TD-LTE内外干扰分析 1)内部干扰 交叉时隙干扰：上下行时隙干扰 远距离同频干扰：站A和站B间距＞GP传播距离 GPS失步：失步基站与周围基站上下行收发不一致，相互干扰 小区间同频干扰：同PCI同mod3 设备故障：RRU故障；天馈故障 2)外部干扰 同频干扰：杂散干扰，互调干扰，谐波干扰 异频干扰：阻塞干扰
3)干扰表现 上行底噪≥=105db ping包延时大于正常小区，或无法ping成功KPI：切换、接通、掉线 4)外部干扰分频段分析
①F频点干扰状况 ?DCS1800阻塞干扰：16~30dB底噪抬升，UL吞吐量损失严重，甚至无法建立连 接 ?DCS1800杂散干扰：5dB的底噪抬升， UL吞吐量损失约10% ?DCS1800互调干扰：8~16dB的底噪抬升， UL吞吐量损失超过30% ?GSM900谐波干扰：约5dB的底噪抬升 ?PHS杂散：一般情况下轻微干扰，严重时TD-S或TD-L无法建立连接
②E频段干扰状况 ?E频段和Wifi相隔30MHz，比较近，且Wifi不遵循3GPP协议，射频指标比较差?普通室分系统下，80dB的合路器基本可以消除干扰，两者频率越远，受到的影响 越小。 ?外挂情况下，空间隔离需1m以上 ③D频段干扰状况 ?从频谱状况来说，存有各运营商TD-LTE间的干扰、与雷达间、射频天文、北斗、 Wifi以及MMDS、Wimax间的干扰 ?MMDS和WiMAX对D频段的同频干扰，可使底噪抬升20dB以上，严重时更会 导致TD-LTE业务无法建立连接
无源互调的机理分析及其抑制措施 【摘要】本文讨论了无源互调产物的产生机理及其减小措施。指出无源互调干扰主要来自两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。对几种重要的非线性机理进行了特别的描述，给出了PIM产物的主要抑制措施。 【关键词】无源互调；接触非线性；材料非线性；抑制措施 一、引言 近年来，随着通信系统及其用户数量大幅增加，移动通信系统中的无源互调产物，已成为影响系统通信质量的重要寄生干扰之一。因此科学有效的分析无源互调机理及测量其产物对提高整个通信系统的通信质量将具有重要的意义。为了比较全面地理解无源互调干扰问题，我们有必要首先了解无源互调的产生机理。在大功率卫星通信系统和移动通信系统中，微波器件的PIM干扰主要来自两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。前者指的是具有非线性电流电压特性的任何金属接触；后者指的是具有固有非线性导电特性的铁磁材料、碳纤维和铁镍钴合金。需要特别指出的是，除了上述两种无源非线性机理外，还可能存在一些其他的非线性效应，这对无源互调的产生也有一定的贡献。 二、无源互调的几种重要的机理分析 （一）接触非线性机理 接触非线性主要包括由材料结构和时间相关现象引起的非线性效应。由材料结构引起的非线性产生机理主要包括：由接合面上的点接触引起的机械效应；由点电子接触引起的电子效应；由点电子接触和局部大电流引起的热效应。由时间相关现象引起的非线性主要包括：斑点尺寸随着电流的通过而增大；由强直流电流引起的金属导体中离子的电迁移；引起接触面相对运动的热循环；引起接触面相对运动的振动和磨损；不同热膨胀系数的器件接触引起的热循环；金属接触的松动和滑动以及氧化层或污染物的增加。 1.量子隧穿与热电子发射效应 根据经典的理论，“金属-绝缘体-金属”（MIM）式的结构是无法实现电流传导的。但是，量子理论表明，对于表面氧化层很薄的情形，金属中的电子可以通过隧道效应穿过势垒，从一个金属到达另一个金属。从上个世纪五六十年代以来，人们对于MIM结构的导电机理做了大量的研究，研究结果表明：量子隧穿和热电子发射效应是金属-金属接触中产生PIM的两个重要因素。如果金属中的电子具有足够的能量越过介质形成的势垒从而形成金属之间的电流传导，则称这种现象为热电子发射电流；反之，当金属中的电子能量不太高且介质形成的势垒厚度较薄时，电子将通过量子隧穿效应实现电流传导。图1显示了薄势垒MIM结构的能带图及其相应的导电机理。 图1 薄势垒MIM结构的能带图及其导电机理 量子隧穿电流通常对势垒高度、外加偏压和介质层厚度等参数非常敏感，且具有很强的非线性特性。依据Simmons的研究成果，可由下式计算：（1-1） 式中， 式中为势垒高度，单位为eV；为介质层厚度，单位为?；为MIM结构的偏压，单位为V；为电流密度，单位为A/cm2；为介质层的相对介电常数。 而热电子发射电流计算公式为：
便携式无源互调分析仪操作 手册
罗森伯格亚太电子有限公司
Rosenberger Asia Pacific Electronic Co., Ltd.
目录
安全指南与注意事项..................................................... 2 第一章 产品说明 ...............................................................................................................3
Rosenberger 便携式无源互调分析仪整体视图 ............................. 3 前面板视图........................................................... 4 前面板功能键......................................................... 5 后面板视图........................................................... 8 后面板接口........................................................... 9 测试附件............................................................ 11
定互调转接器 ................................................................ 11 低互调负载模块 .............................................................. 11
第二章
操作指南 .............................................................................................................12
屏幕................................................................ 12 硬件手动操作........................................................ 14
系统设置 .................................................................... 14 工作模式设置 ................................................................ 17 开始测试 .................................................................... 19
软件远程控制........................................................ 22
运行 PIA .................................................................... 系统设置 .................................................................... 开始测量 .................................................................... 存储结果及生成报告 .......................................................... 退出软件 .................................................................... 其他功能说明 ................................................................ 22 22 27 33 39 40
第三章
应用指南.............................................................................................................45
测量范围............................................................ 45 不确定度............................................................ 45 测试与保养.......................................................... 48
选择合适的测试电缆组件 ...................................................... 48 保护测试端口 ................................................................ 48
测试实例............................................................ 51
测试电缆组件 ................................................................ 51 测试天线 .................................................................... 51 测试双工器 .................................................................. 53
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