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。

（2）反射互调
    反射互调的定义是当两个载频同时输入到一个双端口（或多端口）器件的某个端口时，从该端口反射回输入方向的互调产物，如下图所示。在测试过程中，任何空闲端口必须接低互调负载。
    通常情况下，反射互调仅指落入接收频段的互调产物。这并非意味着反射互凋不存在于发射频段，之所以不关注落入发射频段的反射互调，是因为这部分互调产物对系统的影响甚微。

4无源互调阶级
4.1无源互调计算公式
    数字是阶数，表示产生互调产物的两个母信号的整数倍频之和。如2*F1±1*F2=F(IM3),3*F1±2*F2=F(IM5),类似的还有七阶互调，九阶互调等。互调产物的阶数越小能量越大，即同一无源器件产生的三阶互调值大于五阶互调值。

4.2互调阶级关系
（1）三阶互调
    如果在通信系统的发射频段有两个载波f1和f2,其中f1

一般情况下，只有2f1-f2会落在通信系统的接收频段，所以在检测三阶互调时，重点对其进行考察。如GSM900的频段：890Mhz至960Mhz，其中上行为890Mhz~915Mhz，下行为925Mhz~960Mhz，三阶互调刚好落入频段内。

（2）五阶互调
    与三阶互同理，3f1-2f2,3f2-2f1,3f1+2f2和3f2+2f1都称为系统的五阶互失真。一般情况下，只有3f1-2f2会落在系统的接收频段，所以在检测五阶互调时，重点对其进行考察。其它七阶与九阶互调原理相同。第五，第七和第九阶PIM谐波功率水平通常较小而不会影响接收器性能。
（3）多个载波互调

    对于多个载波混合输入到无源器件中时，产生的互调失真的频率变动得复杂。

以三载波为例,f1<f2<f3。除了任意两个载波相互作用产生3阶互调失真之外,例如2f1-f2,2f2-f1,2f1-f3和2f3-f；

三个载波相互作用也会产生3阶互调失真,例如f1+f2-f3,f1-f2+f3,f2+f3-f1, f1+f2+f3；三个载波相互作用也会产生4阶互调失真,例如2f1+f2-f3,f1-f2+2f3。

5无源互调测试

5.1无源互调测试设备及环境要求
    互调值业界暂无统一标准，典型的无源器件，如定向耦合器、功率分配器、双工器、连接器和电缆组件等，其互调产物通常在-120～-100dBm,即-163～-143dBc。而某些器件的互调产物更大，如铁氧体器件的互调产物可达-60dBc甚至更大。
    Rogers公司对互调进行了一个大致分类：

    当互调值达到-143dBc时，为较好的互调。

    当互调值达到-153dBc时，为很好的互调。

    当互调值达到-163dBc时，为极好的互调。

业界华为、金信等大型天线供应商互调值要求-153±3dBc水平。
无源互调仪需具备以下特性：
（1）仪器需具备非常低的自身互调（残余互调），IEC-62037和GB/T-21021要求测试系统的自身互调要低于被测件互调至少10dB。
（2）大功率范围电平输出，可以模拟各种测试环境，满足不同测试需求。PIM的测量一般需要以高于工作功率电平2～4倍的功率进行测量，微波功率高达上百瓦甚至几千瓦。
（3）高精度的接收机，可以精确的检测出微弱的互调信号，保证测量精度。
（4）测量模式齐备，点频和扫频，反射式和传输式测量。
（5）低PIM组件：PIM测试系统的组成部件本身必须是高性能、低PIM的。专用的合成器、定向耦合器、滤波器等产生的PIM电平必须控制在被测件PIM电平的-6dB以下，连匹配负载都要采用不产生PIM的特殊负载，以保证整个测试系统能够正常工作。  

PIMP（Passive Inter Modulation Product，无源互调产物）与环境温度有关，并随着时间发生变化，因此需要进行长时间的温度循环试验。

（7）频率配置
    早期，测量者关心的是落在接收频段的互调，如今越来越关心落入发射频段的互调。一些标准的无源互调测量系统只能测量落入接收频段的互调，对于落入发射频的互调测量无能为力。另外，对于多制式系统的共存，跨频段的互调干扰也将逐渐显现。对于无源互调测量系统来说，除了接收频段外，发射频段和跨频段的互调分析和测量也是需要考虑的重要因素。
（8）测量功率流的方向
    将两个载频合成后从一个方向同时注入DUT,这已经是无源互调测量的惯性思维了，但在实际应用中，系统中的器件要承受来自不同方向的功率。对于这一点，早期的无源互调测量系统并没有考虑。
（9）载频的数量
    绝大部分无源互调测量都是在两载频的条件下进行的，但是也有四载频条件下的测量。随着无线信道的日益拥挤，多载频的无源互调测量可能在不久的将来被列入有关的测量标准。
    PIM测量系统与频率和带宽的相关性很强，测量系统难以通用，一般需要根据测试目的进行专门的制作。同时，不仅要测量无源部件的PIM产物，还要能够对天线和整星进行测量。因此，如何设计一个低PIM的测量系统是进行PIM测量首先必须解决的问题。
5.2 PCB无源互调测方法
    IEC62037测试规范中定义了PIM总的测试方法，但没有具体定义电路材料的测试方法。如图1所示是Rogers公司测试PIM的实物图，使用141半柔性低互调线缆连接微带线两端，线缆一端连接低互调无源负载，一端连接PIM测试设备，测试设备采用凯镭思IQA-1921C，支持频段在1900MHz，其中红色夹用于固定线缆与电路板，从而减少测试过程中由于移动与应力对结果产生的影响，最终得到PIM值与时间的关系。由于PIM值非常低，通常要求是-160dBc或-156dBc以下，它功率非常小，极易受到外界因素的影响，因此在测试过程中需要不断调整线缆与连接器，以及检查焊接点是否完善，以减少不必要的因素导致对PIM值测试结果的影响。

选择指定的PCB材料进行PIM值测试，采用12inch、50ohm微带传输线，测试时间总共约60s，捕捉500多个PIM值，并去除了最好与最差的5%的值后，取其平均值得到测试结果。
5.3基站设备无源互调测试方法
5.3.1天线
    在天线PIM测试时，RF功率会通过天线辐射到自由空间，所以必须确保靠近天线的人所遭受的电磁辐射，不能超过人体所能承受的最大值，建议现场测试人员穿着防辐射服、防辐射眼镜。

    测试环境中不能存在影响测试结果的因素，应遵循以下原则：
（1）建议在微波暗室中进行天线的测试。
（2）若没有微波暗室条件，应选择周围空间30米左右没有明显遮挡物的场地。
（3）确保测试场地空间没有外部干扰信号，建议使用便携式无源互调测试仪中频谱功能，对外部空间进行频谱测试。
（4）将天线放置在没有金属的支撑物上，离地至少1米，天线面朝天空，以确保天线的主瓣信号辐射到自由空间。
（5）测试人员与无源互调测试仪应与天线保持一定距离，建议在3米以外。
（6）确保测试人员身上没有金属物，比如硬币、手机等（若有手机，必须处于关机状态）。
    天线是一个开放场器件，受周围环境影响很大，互调仪除接收到互调干扰信号外，还接收外部干扰信号，这样测出来互调干扰电平值就不是真正的互调干扰，而是外部干扰。为保证结果的准确性，要先频谱测试。

5.3.2负载
    将测试电缆的一个端口与PIM测试仪的RF OUT端口相连，另外一个端口与低互调负载相连。

5.3.3滤波器
    将测试电缆的一个端口与PIM测试仪的RF OUT端口相连，另外一个端口与滤波器输入端口相连，另外一根测试电缆与滤波器输出端口相连，另一端连接低互调负载。

5.3.4衰减器
    将衰减器的输入端口与PIM测试仪的RF OUT端口相连，输出端口与测试电缆连接，测试电缆另外一根端口连接低互调负载。

5.3.5耦合器
   将测试电缆的一个端口与PIM测试仪的RF OUT端口相连，另外一个端口与耦合器输入端相连，耦合器的输出端口与耦合端口分别通过测试电缆连接低互调负载。

5.3.6电桥
    将测试电缆一个端口与PIM测试仪的RF OUT端口相连，另外一个端口与电桥输入端口相连，电桥另外三个端口分别通过测试电缆连接低互调负载。

5.3.7功分器
   将测试电缆的一个端口与PIM测试仪的RF OUT端口相连，另外一个端口与功分器输入端口相连，功分器两个输出端口通过测试电缆连接低互调负载。

5.3.8合路器
    将测试电缆的一个端口与PIM测试仪的RF OUT端口相连，另外一个端口与合路器所相应频段的输入端口相连，合路器两个输出端口通过测试电缆连接低互调负载。

5.4互调仪校正要求
    对于仪表的校准，以行业标准来对接收机和发射机分别做校准，需要用到多种精密仪器，要求比较高，因此无法做到现场校准，需返厂校准。现有的检测方法有两种：
（1）测试仪表的残余互调，要求IM3≤-168dBc@43dBm，但要注意，在使用一段时间后接口由于自然磨损，残余互调会不断提高，只要IM3≤-160dBc@43dBm都是允许的。
（2）使用仪表标配三阶标准件，测试其IM3的值，如果与标称值的误差在±3dB之内为允许。
注：并不是每次互调测试前都要用标准件先验证一遍。标准件是昂贵的易耗品，寿命随使用次数递减，而影响工程测试仪表的准确度主要是由于测试电缆及测试配件接口损耗产生。仪表自身的变化很缓慢，不用频繁验证。
5.5影响互调测试的因素
（1）在多次测试过程中，测试接头没有拧好，测试中移动被测件或被测电缆，改变了测试电缆半径。
（2）被测量部件机械结构不良或受制于机械应力（部件内部，部件接头等）的被测件。

当通过大功率信号使部件发热造成内部机械接触面膨胀（或压缩）后，互调值会随时间而改变。随着被测时间的进行，器件逐渐发热，测量结果随之向一个方向产生偏差。
（4）测试非封闭器件如天线等时，会受时变的自由空间的电磁场影响。

（5）被测器件驻波比超标。
（6）仪表测试频率与被测器件不匹配。
（7）互调仪的残余互调应该至少比期望的测试互调最小值小10dB,如果被测器件的真实互调与残余互调接近，会发生严重的测量误差。
（8）互调仪发射机、接收机自身的稳定度。
5.6测试注意事项
（1）应使用专用的电缆头盖子把电缆头盖好，以免电缆头镀银部分暴露在空气中氧化，影响测试指标。电缆头经常与被测件摩擦，会在其内部产生金属颗粒，所以要做到定时清理，方法是用卫生棉签和液体酒精，将金属颗粒擦洗干净。但也要注意银表面过度使用酒精会发黄。
（2）测试电缆属于易耗品，一般情况下2个月就需要更换。测试过程中不要过分弯折电缆线，特别是其接头连接部分，否则会影响测试线的使用寿命和测试结果的准确性。
（3）互调仪连接电源时，电源插头必须要连接到设有接地装置的插座上，否则可能会给仪表造成损伤或对使用者造成人身伤害。
（4）互调仪出厂之前，均使用漏电测试仪进行严格测试，仪表自身不会出现漏电问题。但使用时可能会有触电感觉，一是因为静电，二是因为电源没有接地或接地不可靠。建议使用万用表对机房内电源进行检查，排查电源漏电的危险。
（5）互调仪扫频需通过两次扫频完成，一次固定频率低端，从高往低扫，另外一次固定高端，从低往高扫。之所以扫描两次曲线是为全面衡量被测器件的能力，只有相同频率点的互调值才有可比性，如果两条扫描点不重合，就不能直观反应器件互调性能的稳定性和一致性。

（3）6无源互调干扰因素
6.1室分系统互调干扰因素
根据互调干扰产生机理，影响室分系统互调干扰信号大小的因素主要有两个：
（1）进入天馈系统的载波个数，载波数越多，互调产物就越多，互调干扰就越大。
（2）每个载波进入天馈系统的功率，功率越大，互调产物的幅度就越大，互调干扰就越大。要从根本上解决互调问题，必须从提高器件性能入手，只有通过使用高性能无源器件，同时加以规范施工才能从根本上解决无源互调干扰问题。根据现场多载波调制信号使用要求，强烈建议室分无源器件功分/耦合器及电桥，互调要求为-150dBc@43dBm,尤其是靠近信源部分。
6.2 PCB互调干扰因素
6.2.1天线PIM影响因素研究
    通过了解不同的电路板材料的参数与PIM之间的关系，将有助于选择合适的材料，而不至于造成PCB天线的PIM性能问题。以PCB形式设计的高频天线可以有多种不同结构，从简单的偶极子，到基于环形谐振腔和罗特曼透镜的复杂的结构。其中一种比较受欢迎的PCB天线就是微带贴片天线，它可以在给定的频率范围内设计出简单紧凑的天线构结(如图)。许多产品利用多个PCB贴片天线或谐振结构，来实现波束成形网络(BFN)或相控阵天线，并通过电调方式来控制雷达或通信系统中PCB天线的振幅，相位和方向。
    在毫米波频率下，紧凑型的微带PCB天线也越来越受到关注。例如用于汽车电子安全系统的77GHz高级驾驶辅助系统(ADAS)，就以这种天线实现盲点检测，自动制动系统和防碰撞等功能。由于这种系统的信号功率较低，ADAS接收机就必须依靠其高灵敏度，可靠地检测从行人和其他车辆等目标反射的雷达回波。

电路板的介电常数(Dk)是许多工程师在设计微带贴片天线时首先要考虑的因素。电路板材料的Dk值对电路尺寸的影响，在上表中的四个例子中有详细的描述，结果显示对给定频率的微带贴片天线，贴片尺寸随着Dk值的增加而缩小。该表是通过MWI-2017软件计算完成，表中微带贴片天线的尺寸，如长度(L)和宽度(W)，可以利用以下的简单方程计算得到：
W=(c/2fr)[2/(Dkeff+1)]0.5

L=λ/[2(Dkeff)0.5] - 2ΔL

其中：
Dkeff=微带电路的有效介电常数
λ=基于微带电路的波长
fr=贴片辐射元件的谐振频率
c=自由空间中的光速
ΔL=由于边缘场引起的贴片延伸长度

    微带贴片天线单元在发射时将电磁能量辐射到自由空间，在接收时将电磁能量传输到连接的电路上(例如：接收器)。但贴片PCB天线的一个重要组成单元，馈线构成了另一个重要部分。馈线在微带电路和辐射贴片之间，起到传输和接收电磁能量的桥梁作用。理想情况下，贴片应呈现高辐射，而馈线应呈现低辐射，从而实现能量从电路到贴片的有效传递。
    下图展示了可用于微带贴片天线的四种不同馈线方式，分别为：松耦合馈电，底层馈电(常用于多层电路中，馈线在贴片下方)，紧耦合馈电，以及四分之一波长(λ/4)阻抗变换器馈电。这几种馈电方式，馈线的复杂性和用途均不相同。例如，对于底层馈电的情况，设计者可以通过选择外层使用最好的电路板材料以获得最佳的辐射，也可以选择不同的内层电路板材料，来降低馈线的辐射和插入损耗。

    对天线来讲，较厚的电路板材料更容易向外辐射能量。一般来说，设计诸如微带贴片之类的天线辐射单元，应该选择相对较厚并且具有较低Dk值(例如2.2至3.5)的电路板材料。尽管更高Dk值的材料辐射效率较低，使用较高Dk值的电路板材料来设计PCB天线更具挑战性。但当需要设计更小的贴片天线时，仍可通过优化设计而使用更高Dk值的电路板材料。
    PIM较高的天线可能会导致无线通信系统中(如4G LTE无线网络的分布式天线系统)数据的丢失。而对于新兴的5G/6G无线网络，尽管其频率较高，实际也是如此。
    到底多低的功率电平可以认为是低PIM？这个值可能因系统而异。对于4G LTE系统中使用的DAS设备中包括的一些无源组件(如连接器和电缆)，-145dBc通常被认为足够低。然而一般来说，-140dBc或更高数值被认为是较差的PIM性能，而-150dBc被认为是较好的，-160dBc则是优秀的。
    在专门设计的微波暗室中测量天线和其他无源器件的PIM电平，低至-170dBc可能超出暗室测试环境噪声水平。当使用两个+43dBm单音信号进行测量时，大多数PIM测试暗室的实际噪声级别为-165dBc。
    当同一副天线通过共同的馈线同时实现发射和接收功能时，低PIM尤其重要。因为发射机和接收机都同时位于同一系统中，多个发射信号的非线性产物总会导致不想要的互调谐波，其幅度往往足以恶化接收机的性能。通过了解不同材料特性的PIM产生特性，可以减小PIM对PCB天线带来的影响。 
    尽管大多数情况下PIM是由电路结点(如焊点或连接器)中不均匀的材料产生，但电路板材料的特性，如粗糙的铜箔表面和不同类型的电镀表面处理，也可能会产生较低或较高的PIM电平。电路板材料中的某些参数就可以用来作为设计低PIM PCB天线的参考。
    例如，相比PCB层压板的陶瓷或PTFE介质，层压板的铜箔表面粗糙度对影响PIM起主要作用。同时，对于相同介质材料的电路(例如，含有玻璃布或陶瓷填料的PTFE)，粗糙的铜箔表面对PIM的影响就要比平滑的铜箔表面更大。
    为了更好地理解铜箔表面粗糙度与PIM的关系，通过测试具有不同铜箔表面粗糙度的电路板，分析其对PIM性能的影响。具体方法如下：先测量每种铜箔的表面粗糙度，然后压合成层压板，接着在层压板上制作微带传输线测试电路，以测量对应的每种层压板的PIM性能。结果表明，随着铜箔表面粗糙度的增加，对PIM影响越来越大(如图)。

PCB材料制作成天线和其它无源器件，经过表面电镀后，也会对PIM性能产生影响。铁磁性材料(如镍)，会严重影响PIM的性能。化锡工艺通常会比裸铜电路具有更好的PIM性能，而使用化学镍金(ENIG)的电路由于含有镍会产生较差的PIM性能。
    电路表面清洁度有利于降低微带天线和其它微带无源器件的PIM性能。有阻焊的电路通常比裸铜电路具有更好的PIM性能。清洁的电路，没有残留的湿法化学处理，是降低PIM性能的重要基础。电路中带有任何形式的离子污染物或残留物，可能会导致较差的PIM性能。
    同样地，电路的蚀刻质量对于改善PIM性能也是十分重要的。如果铜箔导体没有被充分腐蚀掉导致电路边缘产生粗糙和毛刺，这种情况也可能会使PIM性能下降。

只要仔细地选择电路板材料，就可能为无源器件或电路提高其PIM性能。不过，就算使用了低PIM的材料，某些类型的电路可能因自身结构较易受PIM影响，而无法改善其PIM性能。例如，罗杰斯公司(RogersCorp.)以32.7mil厚的RO4534电路板材料进行了相关的实验。这种天线层压板的特性是：Dk为3.4，公差为±0.08，在10GHz时的低损耗因子(低损耗)为0.0027。使用这种相同的电路板材料加工的三个不同电路分别为：传输线、带通滤波器、低通滤波器(如图)。即使这些电路是基于同一电路板材料加工出来的，但由于PIM受电流密度的影响，造成PIM的差异就非常显著。比起简单的传输线电路，滤波器具有较高的电流密度，从而产生更高的PIM谐波。而当使用两个+43dBm的单音信号对微带传输线进行测试评估时，RO4534材料呈现出-157dBc的低PIM性能。

如实验所示，常用于天线馈电的简单传输线，几乎可以达到接近材料的额定PIM水平。尽管如此，PIM性能也与电路构结紧密相关，不同电路也导致最终的PIM性能不同。

6.2.2 PCB对PIM影响因素总结
（1）PIM值受电流密度的影响与设计的电路有关，电流密度越小，其PIM性能越好。
（2）铜箔表面越粗糙，其PIM性能越差，反之铜箔表面越光滑，PIM性能越好。
（3）线路使用阻焊油和化学锡进行表面处理可以优化PIM，约小4-6dBc。不过化学锡的厚度对于PIM值几乎没有影响，化学镍金的PIM性能较差。
（4）材料结构，尽量避免出现阻抗不连续性，尽可能保持一致的阻抗特性，选用低PIM的材料（如PTFE或PIM材料）。
（5）介质层厚度对PIM影响还需进一步验证。
（6）铜厚越小，互调性能越好，这是因为越厚的铜厚，蚀刻效果越差，蚀刻毛边对互调性能产生影响。
（7）线路蚀刻的毛边/蚀刻因子，蚀刻因子控制≧3.0,毛边越小，PIM性能越好。阻焊前处理建议采用微蚀工艺。
（8）表面油墨厚度,油墨越厚，PIM性能越好。
（6）镀层表面氧化，导电性不好，镀层厚度不够。
（7）含有磁性材料，如铁、钴、镍等。
（8）介电常数温度系数（TCDk，用于衡量Dk随温度变化）,越低越好。
（9）线长从254mm-76.2mm为材料损耗性能最常见的规格,线长254mm,127mm,76.2mm。线长越长，互调值越差。
（10）线宽从2.0mm开始减半直径到0.25mm,可考察驻波差异对互调的影响。线宽缩窄，阻抗增加，反射能量也随之增加，反射能量与入射能量叠加导致能量汇集，最终导致被测线路的温度上升。互调值与温度呈反比，线宽缩窄导致温度升高，从而互调变差。
（11）PCB级要在RF板的微带线两边引入接地，最好不要单纯的只是一根线而不去选择顶层地，测试结果表现顶层地会改善一些PIM。
（12）板内微带线如需要电容，尽量用Q值小的，其选频效果要稍好一些。
6.2.3 PCB制程影响度

注：各制程制作的等待时间8小时处理完成，务必保证铜面的新鲜度。

6.3终端互调干扰因素
（1）不可使用钢性或带磁性的螺钉。
（2）谐振器材料选用黄铜，避免使用钢性材料。
（3）电镀表面不可有凹凸的棱角，表面粗糙度应在0.4um以下，不可有凹坑，碎屑等杂物。
（4）电镀如果必须用镍打底，只镀一个薄层或者用无磁性的（磷的）镍。
（5）在低IMD（交调失真）的环境下铁磁材料上面的涂层厚度至少要有4-5倍趋肤深度的厚度（一般>6um），减少接触电阻，最好采用镀银层，但银容易变色，特殊环境需考虑镀金。
（6）避免一些会造成PIM不稳定的松动的结构,尽量采用焊接工艺，焊接后不可有松香及其它污物。
（7）避免不相容金属互相结合，防止产生电化学腐蚀。
（8）选择良性好的弹性材料，进行精细加工和真空热处理，以保证接触件在500次插拔过程中具有稳定可靠的接触正压力和较小的接触电阻。
（9）导体表面不可有斑点和锈蚀。
（10）滤波器类谐振器阻抗最好在77ohm。
（11）金属电阻率温度系数的减小，有利于改善PIM性能。
（12）安装时底层接地良好，SMA接头要焊正且牢固固定。



（12）介质热导率的提高，有利于改善PIM性能。

（13）金属表面粗糙度的减小，有利于改善PIM性能。

（14）微带线长度越长、馈入载频信号功率越大，PIM电平越高；载频频率也呈现出一定影响，900MHz时PIM高于1800 MHz。但电热耦合理论无法解释PIM对频段的依赖性。
6.4同轴转换器互调干扰因素
（1）同轴连接器的外导体由镀镍改为镀三元合金。
（2）同轴探针与调谐柱的连接由螺接改为一体化加工。
（3）同轴连接器的外导体与波导的连接由螺接改为法兰连接。
（4）同轴连接器内的导体由镀金改为镀银。
注：PIM仍有很多因素值得研究
（1）可以分别研究介质、金属特性对PIM的影响，包括：金属材料、厚度、表面粗糙度、介质材料、添加剂、厚度等。
（2）DK、DF、插损、树脂、玻纤、填充剂、导热系数、介厚与PIM的关系。

7无源互调PCB产品材料选择
    PTFE电路材料通常是天线和滤波器等PIM性能至关重要的无源器件第一选择。但与其他高频电路材料相比，PTFE价格较高，并且在电路制造过程中需要特殊处理。罗杰斯公司证明非PTFE材料的PIM性能和PTFE基材PCB材料一样好甚至更好，以下为这两支材料的介绍。
    “罗杰斯非PTFE材料（例如RO4725JXR和RO4730JXR电路材料）在用于PCB天线时，其PIM性能始终在甚至优于-164dBc的水平。不像PTFE材料需要特殊处理，用这两种材料制造电路却和处理标准PCB材料很相似。在10GHz频率下，RO4725JXR和RO4730JXR的z轴介电常数都很低，分别为2.55和3.0，这对许多微波应用极具吸引力。
    PIM性能对PCB天线来说可能很重要，但它也会受其他材料参数影响，例如介电常数温度系数（TCDk，用于衡量Dk随温度变化）。PTFE电路板材的TCDk通常很高。理想情况下，对于户外应用，TCDk应该尽可能低，才有可能将Dk随温度变化降至最低，虽然这对PIM影响并未确定。
    从TCDk值可以看出，对着环境温度的变化，RO4725JXR和RO4730JXR电路材料的Dk值极为稳定。RO4725JXR和RO4730JXR的TCDk值分别为34ppm和32ppm，表明其电气性能在很宽的温度范围内保持稳定，并对PIM性能的可能影响也很小。电路材料的稳定性与TCDk值有关。
    幸运的是，可以利用这两种非PTFE材料来实现低PIM水平，而无需牺牲电气和机械性能。RO4725JXR和RO4730JXR层压板设计为天线级板材，能够在室温下实现低插入损耗因子（在2.5GHz和10GHz频率下，分别为0.0022和0.0027）。它们属于环境友好的的无卤素材料，符合RoHS要求，可以进行高温无铅处理。
    这种非PTFE材料由特制的热固型树脂和独特的填料组成，其中填料由密闭微球构成，从而造成了其重量轻、密度小和PIM低的特点。事实上，这些层压板的重量通常比基于PTFE/玻璃纤维布组合的PCB材料轻约30%。RO4700JXR系列层压板具有出色的机械稳定性。它们具有优于30ppm的z轴热膨胀系数（CTE），实现了设计灵活性：在-55度到288度范围内，RO4725JXR和RO4730JXR层压板得z轴CTE分别为25.6ppm和21.1ppm。
    无论是基站天线还是其他无源元件（例如耦合器和滤波器），PIM都必须保持最低水平方能保证系统保持最高的语音、数据和视频通信质量，所以无论电路设计如何仔细，PCB材料选择在很大程度上决定了最终能够实现的PIM。如果考虑户外工作温度范围等其它因素，不难发现，在无线通信系统内实现目标PIM水平要从指定的那种具有低PIM性能PCB材料开始。”
    尽管天线具有不同的形状和尺寸，但印刷电路板(PCB)天线形式仍能够在较大程度减小尺寸的情况下保持性能不发生变化。当然，天线(包括基于PCB的天线)必须在设计和加工时确保其具有最小的无源互调(PIM)指标，才能在现在拥挤的信号环境中发挥其最佳性能。
    对于PCB天线，尽管低PIM指标主要与天线设计相关，但电路板材料对PCB天线的整体PIM性也有很大影响，所以低PIM天线也需要考虑怎样选择RF/微波电路材料。
8无源互调的一些改善建议
(1)铜箔粗糙度会影响PIM,普通铜箔粗糙度较大，铜箔上表面和下表面粗糙度都会影响PIM。建议使用反转铜箔或低轮廓铜箔。
(2)铜箔厚度会影响电流密度分布，从而影响PIM,低电流分布PIM容易小，尽量选用薄铜箔。
(3)沉锡，镀银都是比较好的PIM表面处理，而含有Fe、Co、Ni之类元素的表面处理会恶化PIM。
(4)尽量多设计一些过孔，降低电流密度，尽量不要用孔走射频信号。做好孔的匹配，降低不连续性。
(5)器件表面的金可以改善PIM,但镀金前先镀的镍会使PIM恶化。
(6)测试时焊接需要完全，虚焊假焊都会影响PIM结果。焊接后的助焊剂需要清洗干净。
(7)元器件尽量免免使用铁氧体材料。
(8)安装时使力矩扳手，结构件的不连续会引起PIM的恶化，但连续性过强，也会影响PIM。
(9)PIM测试常规为141线缆，多次弯折后会有影响，测试前需要验证。
(10)驻波比较差时，对于反射式测量方法的精度会有影响。
(11)屏蔽盒打孔需离走线有3倍走线宽度以上的距离。
(12)接头内导体的金属镀层对PIM有影响，测试前需验证，多次使用需要用酒精擦拭。
(13)在天馈系统中PIM需要使用反射式方法测试。
(14)PCB板材本身的无源互调可通过制作出微带传输线来测试。
(15)PCB测试PIM时，接头和同轴线的PIM误差无法去除，测试时需特别小心，并可通过多次测量结果取平均的方法来降低误差。
(16)测试PCB板材互调时，需考滤DIN头的互调影响，测试前需做验证。
9常见问题
（1）安装时为什么要使用力矩扳手？
    使用力矩扳手是为了恰到好处地拧紧接头。力矩大小的设置为：N型的电缆头，设置在7N-M左右；7/16型电缆头，设置在17N-M左右。不要施加过大力矩，如果使用了过大的力矩，那么不平衡的力矩和反转力矩，或对接头的压迫力，会损坏接头本身或其螺纹。

（2）频谱测试中窄带模式与宽带模式有什么不同？
    由于频谱仪的动态范围的原因，致使在大信号存在的情况下，宽带模式下无法观察到一些较小的信号，因此我们的窄带模式下对中国移动上行频段外的信号做滤波处理，这样就能观察中国移动上行信号的某些干扰信号。
（3）频谱测试时，选择RBW多少合适？
    RBW不同会影响底噪和扫描时间，RBW越小，底噪越低，可以测得的信号小，但是测试时间越长。建议宽带测试用100K，窄带模式测试时，建议用4KHz。
   PS:RBW(Resolution Bandwidth)代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低频宽差异。
（4）我们为什么要测试5阶互调？
    从发射频率计算互调产物频率的情况来观察中国移动现有的GSM频段，3阶互调产物未落入中国移动GSM网络的上行频段，但5阶互调落入上行频段中。以目前的行标和国标来定义，所有应用于基站现场的无源器件的出厂指标定义为3阶互调-107dBm@43dBm，但是就以现有形式来看，目前中国移动基站的无源器件只有极其小的比例能达到这个指标，因此我们观察5阶互调，以做到先排除干扰为先。
（5）测试互调时能不能定位到具体位置?
    互调目前还不能定位到多少米，这是未来的一个研究方向。
（6）仪表显示屏弹出VSWR告警是什么原因？
    VSWR（驻波比）告警功能作用是在互调测试前对测试系统做VSWR检测，如果检测值高于VSWR门限值，则提交VSWR告警提示窗口, 目的是防止因为系统VSWR高导致仪表发射的大功率射频信号对仪表和测试人员造成伤害。原因可能是被测件频率不匹配、被测件故障、没有拧好接头或负载等等。
（7）点频测试结果能否代表整个频带？
    可以。在具体某个频带范围内，无源互调电平值不会发生突变，即使变化也是连续变。
（8）为什么多次测试被测件互调值会有差别？
    可能是测量误差造成，或是由于外部干扰造成，或是由于互调时间特性导致。互调具有随时间变化特性，目前还没有理论可以直接解释这一现象，不过从连接角度解释可以更好理解，测试电缆与被测件无源器件接头拧紧之后，由于应力缓慢释放导致接触压力发生变化导致，而接触非线性是产生无源互调的一个重要原因，从而导致互调随时间变化。温度和测试环境对PIM的测试影响大，PIM的跳跃非常厉害，只能取最差点作为记录点。
（9）互调与驻波的区别？
    互调产物是两个或者两个以上的频率产生的新信号，反映的是无源器件的非线性程度；驻波比测试时仅发送一个小功率信号，然后用测试仪量测反馈回来的信号幅度，反映无源器件的匹配物性。
（10）互调对通信网络带来的影响？
    无源系统产生的互调信号对通信网络而言，是一个干扰信号。互调干扰会使基站接收机的底噪抬升，严重时会使基站接收机达到饱和，严重影响基站性能，造成通信网络容量减小，用户感知度下降。

（11）dBm与dBc有什么不同？
    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，用dBc来表示。例如，由两个+43dBm 信号产生的一个-107dBm 的互调信号，也可以表示为-150dBc@2*43dBm。
（12）无源互调与频率的关系
    由于同轴连接器是宽带元件，没有频率依赖性，因此，无源互调其影响程度仅与信道传输功率大小有关，目前还没有证实与频率有关。
（13）IM3、IM5、IM7、IM9为何只测IM3就可以了？
    通常看IM3、IM3最大，但有些系统会关注到IM5甚至更高级的互调。
（14）天线测试与PIM测试是否相同？
    原理一样，只是天线要放入微波暗室。
（15）微带的PIM能否在设计时就可以预测出来？
    因素较多，比较困难。
（16）测试微带线辐射能量有多大，对测试者身体有无影响？
    由于微带线本身的辐射比较小，所以通常不会有影响。但是如果微带匹配不佳，或者损坏就会有比较大的信号辐射出来。所以在测试之前需有安全流程，比如测试微带的驻波等。
（17）天线设计中VSWR（驻波比）与PIM的是否有直接关系？
    有，通常VSWR也有其指标要求。
（18）PIM对天线仿真有无影响。
    PIM对不同传输功率下所观测到的PIM是不同的，通常是规定在43dBm条件下测试的。同一板材在不同频段（如800MHz、900MHz、1800MHz、2100MHz、2600MHz等）无源互调测试结果有差别。

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