大功率多信道通信系統中無(wú)源互調的產(chǎn)生機理和測試系統的設計（一）

9)電介質(zhì)擊穿：強電場(chǎng)引起的非破壞性固態(tài)電介質(zhì)擊穿，可能的機理為熱擊穿和雪崩;

10)空氣充電：充電載流子在接觸點(diǎn)進(jìn)入絕緣體或半導體內，這個(gè)效應產(chǎn)生于非均勻內部電場(chǎng)中。在半導體中，由于同時(shí)存在電子和空穴，因而可產(chǎn)生很強的非線(xiàn)性電流電壓關(guān)系;

11)離子導電：由離子(如空穴)引起的導電線(xiàn)性，強電場(chǎng)時(shí)為非線(xiàn)性效應。在RF波段和微波頻段，直流分量大時(shí)，次效應才顯示出來(lái);

12)熱離子發(fā)射效應：由于熱能的統計分布引起電子穿過(guò)勢壘的效應，可在導體氧化膜上產(chǎn)生;

13)場(chǎng)發(fā)射：電子穿過(guò)勢壘的量子力學(xué)隧道效應。在強電場(chǎng)情況下，電流密度隨場(chǎng)強非線(xiàn)性變化。這個(gè)效應對溫度的依賴(lài)性沒(méi)有熱離子發(fā)射效應強，而且發(fā)生于低溫情況;

14)內部熱離子發(fā)射效應：類(lèi)似于熱離子發(fā)射效應，起源于絕緣體或半導體材料內部填充的陷阱;

15)內部發(fā)射：電荷從束縛態(tài)到導帶的量子力學(xué)隧道效應。強電場(chǎng)情況下次效應比熱離子發(fā)射效應更強。

4.PIM的測量方法

國內的PIM測量由于起步較晚，并沒(méi)有能形成自己的統一標準，而是各個(gè)采購商或制造商根據自己的理解形成了各自的企業(yè)標準，但由于測量方法和測試系統之間的區別，各系統間生成的數據差異較大。

國外的PIM測量則起步較早，早在2001年就制定了有關(guān)無(wú)源測試的射頻連接器、連接器電纜部件和電纜的PIM水平測量標準IEC-62037.

PIM的表征有兩種方法，一種是絕對功率電平表示法，用以dBm為單位互調產(chǎn)物電平值來(lái)表示，另外一種是相對功率電平表示法，即用互調產(chǎn)物絕對功率電平與一個(gè)輸入載波功率電平的差值來(lái)表示，單位為d B c.I E C - 6 2 0 3 7建議實(shí)驗端口處采用2×20W(43dBm)功率，這一標準已被業(yè)界廣泛采用。譬如基站天線(xiàn)互調要求一般為-107dBm@2×43dBm,等同于-150dBc@2×43dBm.

一般來(lái)說(shuō)，PIM特性是由多個(gè)干擾源的復雜綜合，這些干擾源在各種不同程度上受一個(gè)或者多個(gè)因素的影響。因此對PIM的建模極其復雜，只能對實(shí)際PIM電平進(jìn)行相對準確的預測。要精確可靠地估算PIM行為，只能依靠相對精準的測量方法和適當的測量裝置進(jìn)行測量。

無(wú)源器件的設備制造商和移動(dòng)通信系統運營(yíng)商以及其他無(wú)緣非線(xiàn)性實(shí)驗研究都需要無(wú)源測量系統。一般來(lái)說(shuō)。PIM產(chǎn)物測量方法可分為無(wú)輻射式和輻射式兩種。前者適合于非線(xiàn)性材料、連接器、同軸電纜、濾波器、功分器、耦合器、雙工器、波導器件等的研究，通常測量系統要屏蔽，終端接一個(gè)匹配負載，理想情況下不輻射任何能量;后者適合于輻射結構，如天線(xiàn)、饋線(xiàn)、結構部件等的研究，通常系統放在微波暗室或開(kāi)放的測量場(chǎng)地。由于輻射式測量系統受本地信號環(huán)境影響較大，所以只在有些特定情況或必須使用輻射式測量系統時(shí)才會(huì )采用此方法。相比之下，由于測試系統是屏蔽的，實(shí)驗參數和實(shí)驗環(huán)境較易控制，無(wú)輻射式測量方法更為常用。無(wú)輻射式PIM測量方法按照傳輸方向又分為無(wú)輻射傳輸式和無(wú)輻射反射式，選擇傳輸式互調及反射式互調測量是由具有最大功率的載波信號在無(wú)源器件中的傳播方向決定，如圖3所示。

4.1 傳輸式測量方法

傳輸式測量方法，顧名思義是測量被測件中正向傳輸的PIM信號，一般用于雙端口或者多端口器件的測量中。絕大部分的無(wú)源器件，如雙工器、濾波器、定向耦合器等都可以采用這種測量方法。測量方式如圖4所示。具體的測量原理如圖5所示。

4.2 反射式測量方法

反射式測量方法，顧名思義是測量被測件中反向傳輸的PIM信號，一般用于單端口器件的測量中。天線(xiàn)和負載等都可以采用這種測量方法。測量方式如圖6所示。具體的測量原理如圖7所示。