大功率多信道通信系統(tǒng)中無(wú)源互調(diào)的產(chǎn)生機(jī)理和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）

9)電介質(zhì)擊穿：強(qiáng)電場(chǎng)引起的非破壞性固態(tài)電介質(zhì)擊穿，可能的機(jī)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(dǎo)體內(nèi)，這個(gè)效應(yīng)產(chǎn)生于非均勻內(nèi)部電場(chǎng)中。在半導(dǎo)體中，由于同時(shí)存在電子和空穴，因而可產(chǎn)生很強(qiáng)的非線性電流電壓關(guān)系;

11)離子導(dǎo)電：由離子(如空穴)引起的導(dǎo)電線性，強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)為非線性效應(yīng)。在RF波段和微波頻段，直流分量大時(shí)，次效應(yīng)才顯示出來(lái);

12)熱離子發(fā)射效應(yīng)：由于熱能的統(tǒng)計(jì)分布引起電子穿過(guò)勢(shì)壘的效應(yīng)，可在導(dǎo)體氧化膜上產(chǎn)生;

13)場(chǎng)發(fā)射：電子穿過(guò)勢(shì)壘的量子力學(xué)隧道效應(yīng)。在強(qiáng)電場(chǎng)情況下，電流密度隨場(chǎng)強(qiáng)非線性變化。這個(gè)效應(yīng)對(duì)溫度的依賴性沒(méi)有熱離子發(fā)射效應(yīng)強(qiáng)，而且發(fā)生于低溫情況;

14)內(nèi)部熱離子發(fā)射效應(yīng)：類似于熱離子發(fā)射效應(yīng)，起源于絕緣體或半導(dǎo)體材料內(nèi)部填充的陷阱;

15)內(nèi)部發(fā)射：電荷從束縛態(tài)到導(dǎo)帶的量子力學(xué)隧道效應(yīng)。強(qiáng)電場(chǎng)情況下次效應(yīng)比熱離子發(fā)射效應(yīng)更強(qiáng)。

4.PIM的測(cè)量方法

國(guó)內(nèi)的PIM測(cè)量由于起步較晚，并沒(méi)有能形成自己的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而是各個(gè)采購(gòu)商或制造商根據(jù)自己的理解形成了各自的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但由于測(cè)量方法和測(cè)試系統(tǒng)之間的區(qū)別，各系統(tǒng)間生成的數(shù)據(jù)差異較大。

國(guó)外的PIM測(cè)量則起步較早，早在2001年就制定了有關(guān)無(wú)源測(cè)試的射頻連接器、連接器電纜部件和電纜的PIM水平測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)IEC-62037.

PIM的表征有兩種方法，一種是絕對(duì)功率電平表示法，用以dBm為單位互調(diào)產(chǎn)物電平值來(lái)表示，另外一種是相對(duì)功率電平表示法，即用互調(diào)產(chǎn)物絕對(duì)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(yàn)端口處采用2×20W(43dBm)功率，這一標(biāo)準(zhǔn)已被業(yè)界廣泛采用。譬如基站天線互調(diào)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(fù)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(duì)PIM的建模極其復(fù)雜，只能對(duì)實(shí)際PIM電平進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。要精確可靠地估算PIM行為，只能依靠相對(duì)精準(zhǔn)的測(cè)量方法和適當(dāng)?shù)臏y(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量。

無(wú)源器件的設(shè)備制造商和移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商以及其他無(wú)緣非線性實(shí)驗(yàn)研究都需要無(wú)源測(cè)量系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)。PIM產(chǎn)物測(cè)量方法可分為無(wú)輻射式和輻射式兩種。前者適合于非線性材料、連接器、同軸電纜、濾波器、功分器、耦合器、雙工器、波導(dǎo)器件等的研究，通常測(cè)量系統(tǒng)要屏蔽，終端接一個(gè)匹配負(fù)載，理想情況下不輻射任何能量;后者適合于輻射結(jié)構(gòu)，如天線、饋線、結(jié)構(gòu)部件等的研究，通常系統(tǒng)放在微波暗室或開(kāi)放的測(cè)量場(chǎng)地。由于輻射式測(cè)量系統(tǒng)受本地信號(hào)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(cè)量系統(tǒng)時(shí)才會(huì)采用此方法。相比之下，由于測(cè)試系統(tǒng)是屏蔽的，實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境較易控制，無(wú)輻射式測(cè)量方法更為常用。無(wú)輻射式PIM測(cè)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(diào)及反射式互調(diào)測(cè)量是由具有最大功率的載波信號(hào)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(cè)量方法

傳輸式測(cè)量方法，顧名思義是測(cè)量被測(cè)件中正向傳輸?shù)腜IM信號(hào)，一般用于雙端口或者多端口器件的測(cè)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(cè)量方法。測(cè)量方式如圖4所示。具體的測(cè)量原理如圖5所示。

4.2 反射式測(cè)量方法

反射式測(cè)量方法，顧名思義是測(cè)量被測(cè)件中反向傳輸?shù)腜IM信號(hào)，一般用于單端口器件的測(cè)量中。天線和負(fù)載等都可以采用這種測(cè)量方法。測(cè)量方式如圖6所示。具體的測(cè)量原理如圖7所示。