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

9)電介質(zhì)擊穿：強(qiáng)電場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)，這個效應(yīng)產(chǎn)生于非均勻內(nèi)部電場中。在半導(dǎo)體中，由于同時存在電子和空穴，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)電場時為非線性效應(yīng)。在RF波段和微波頻段，直流分量大時，次效應(yīng)才顯示出來;

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

13)場發(fā)射：電子穿過勢壘的量子力學(xué)隧道效應(yīng)。在強(qiáng)電場情況下，電流密度隨場強(qiáng)非線性變化。這個效應(yīng)對溫度的依賴性沒有熱離子發(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)電場情況下次效應(yīng)比熱離子發(fā)射效應(yīng)更強(qiáng)。

4.PIM的測量方法

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

國外的PIM測量則起步較早，早在2001年就制定了有關(guān)無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(biāo)準(zhǔn)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(diào)產(chǎn)物電平值來表示，另外一種是相對功率電平表示法，即用互調(diào)產(chǎn)物絕對功率電平與一個輸入載波功率電平的差值來表示，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.

一般來說，PIM特性是由多個干擾源的復(fù)雜綜合，這些干擾源在各種不同程度上受一個或者多個因素的影響。因此對PIM的建模極其復(fù)雜，只能對實(shí)際PIM電平進(jìn)行相對準(zhǔn)確的預(yù)測。要精確可靠地估算PIM行為，只能依靠相對精準(zhǔn)的測量方法和適當(dāng)?shù)臏y量裝置進(jìn)行測量。

無源器件的設(shè)備制造商和移動通信系統(tǒng)運(yùn)營商以及其他無緣非線性實(shí)驗(yàn)研究都需要無源測量系統(tǒng)。一般來說。PIM產(chǎn)物測量方法可分為無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，通常測量系統(tǒng)要屏蔽，終端接一個匹配負(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)放在微波暗室或開放的測量場地。由于輻射式測量系統(tǒng)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(tǒng)時才會采用此方法。相比之下，由于測試系統(tǒng)是屏蔽的，實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境較易控制，無輻射式測量方法更為常用。無輻射式PIM測量方法按照傳輸方向又分為無輻射傳輸式和無輻射反射式，選擇傳輸式互調(diào)及反射式互調(diào)測量是由具有最大功率的載波信號在無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?shù)腜IM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?shù)腜IM信號，一般用于單端口器件的測量中。天線和負(fù)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。