张辉

（武警工程大学 陕西 西安 710086）

近年来，随着微波部件集成度的不断提高、发射机功率的不断增大以及接收机灵敏度的不断提高，无源互调（Passive Intermodulation，PIM）问题越来越来引起人们的重视[2-4]。无源互调产生的非线性机理可以归结为2类：接触非线性和材料非线性[5]。其中，对材料非线性已经研究得比较透彻，但接触非线性目前不是很清楚，这给准确预测PIM功率电平带来了困难。引起PIM的非线性效应机理错综复杂，依据这些机理对PIM进行研究的理论模型还很少，导致开发低PIM微波通信系统的周期长、成本高。

1 波导法兰连接的模型分析

在各类微波器件中，波导法兰连接形成的波导结是极为常见的一种结构。通常，波导法兰在自然条件下易与空气发生反应，其表面覆盖一层绝缘层，该绝缘层的主要成份为氧化物，也可能含有硫化物等其他成份（对于铝波导法兰而言，主要成份为氧化铝）。宏观上波导法兰连接结构如图1（a）所示。

除了具有表面氧化层外，由于机械加工的原因，波导图1 波导法兰连接结构示意图Fig．1 Schematic diagram ofwaveguide flange connection structure法兰连接表面总有一定的粗糙度。这样，从微观上看，2个波导法兰的连接并不是百分之百的接触，而是只在那些表面有凸起的地方才会有实际接触。图1（b）给出了这一情形的示意图，微米级的孔隙表征了粗糙度，绝缘层的厚度则通常在纳米级。从图1（b）可以看出，波导法兰连接实际上形成MIM结构，即“金属-绝缘体-金属”结构。具体如天线馈电系统中的波导法兰连接、大型反射天线中的铆钉铆接等[6-7]。……