经验之谈：关于无源互调PIM的几点小结

在前一段帮一同事完成总部公司的漏缆监测项目时，发生了一件有趣的事情。当整个模块的功能要求和常规RF指标要求满足时，欧洲总部又提出一项指标：无源互调要优于-110dbm。

傻了。完全没概念啊，这个名词是我硕士二年级之前接触过，而且仅仅是印象啊！查吧，首先是两段文字，当然这些都是选自百度百科里的。

“在无线通信系统中，随着固定带宽内需要通过的语音和数据信息日益增加，无源互调成为了限制系统容量的一个重要因素。如同在有源器件中一样，两个或更多的频率在非线性器件中混合在一起便产生了杂散信号——无源互调。当杂散互调信号落在基站的接收频带内，接收机的灵敏度就会降低，从而导致通话质量或系统载波干扰比（C/I）的降低，和通信系统的容量减少。

正向互调测量示意图

反向互调测量示意图

无源互调由许多因素引发，其中包括：机械接触不良、射频通道中包含的磁性导体和射频传导面的污染等等。虽然精确预计器件的无源互调电平比较困难，但是我们可以用测量的数据来表征器件。因为无源互调的性能会随着结构上的微小改变而变化，因此制造商应该对应用在基站中的射频器件进行100%的检查，以确保器件的无源互调始终维持在合格范围。”——百度“无源互调”

“无源互调(Passive Inter Modulation，PIM)效应是HPM（High Power Microwave，高功率微波）效应的一种，在HPM条件下，HPM通过不同的耦合途径进入电子系统，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，部件和系统的非线性特性也会变得更加明显，导致更为严重的PIM问题，进而影响整个系统的性能。这使得对PIM效应的分析研究显得尤为重要。

无源器件的反向互调测量

PIM的测量是PIM问题中一个重要的研究方向，一方面测量所得的数据可以用来进行高阶PIM的预测；另一方面，为研究无源部件的PIM机理提供实验数据。         

测量系统的特点：从原理上来看，PIM的测量方法与有源部件的互调测量方法类似，但是由于PIM自身的特殊性，其测量系统的结构更复杂，要求也更高。一般地，PIM测量系统应具有以下特点：        

(1)大功率信号源：PIM的测量是大功率测量问题，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。        

(2)高灵敏度接收机由于PIM的功率电平一般都非常低，对测量系统的灵敏度要求很高。        

(3)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。       

(4)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。        

(5)此外，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。”——百度“PIM”

很长，但是很明确。其产生原因和解决办法。并且可以看出来，和有源器件的三五阶交互调一样，都会存在类似

这样的东西，当然详细的可以去查一下三阶产生的原因。三阶产生的数学表达式，描述了f’和f‘’两个频点是出现三阶的地方，也是需要测试的地方。老工程师给我的测试建议和方法和测试功放一样，必然不精确，目前也没什么很好的方法。

留下目前的几点经验：

1.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。

2.安装时底层接地良好，SMA要焊正且牢固固定。

3.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，可想不通同事和我说，村田的LLL系列宽带电容在使用上不太满意。

4.温度和测试环境对PIM的测试影响大，PIM的跳跃非常厉害，所以目前只能取最差点作为记录点。