广东通宇通讯股份有限公司 汪常娥

1 引言

当两个或两个以上的信号通过非线性器件时，会产生除基波信号外的其余分量，称之为无源互调产物(PIM：Passive Intermodulation)。PIM产物随功率增加而增大；随阶数增大而减小。无源互调不仅影响本系统，还会干扰共站的其他系统，严重时可使得整个通信系统瘫痪。基站天线往往作为收发共用天线，发射功率大，接收灵敏度高，无源互调成为不可忽视的干扰源，天线的PIM问题越来越受到人们的关注。

2 无源互调介绍

当输入信号f1、f2，通过非线性器件产生互调信号： 1阶（f1、f2）；2阶（(f1+f2)、(f1-f2)）；3阶（(2f1±f2)、(2f2±f1)）；4阶（(3f1±f2)、(3f2±f1)、(2f1±2f2)）；5阶（(4f1±f2)、(4f2±f1)、(3f1±2f2)、(3f2±2f1)）……

其中三阶频率离有用信号最近，互调电平最大，若落到接收频带内，占据有用信道，造成信号丢失、虚假信道繁忙、语音质量下降，直接影响通信容量和质量。因此工程上最关心三阶互调，是评价天线性能的重要指标。两个43dBm信号产生一个-110dBm的互调信号，表示为-153dBc@43dBm（-110-43=-153dBc）。

3 产生原因

引起天线PIM的原因可分为非线性金属接触和非线性材料，主要包括：

（1）物料采用非线性材料：金属具有铁磁性等。

（2）表面处理不当：镀层厚度、表面粗糙度和平整度不达标等。

（3）工艺要求不达标：电缆内芯氧化，虚焊、漏焊、拉尖等。

（4）装配不规范：螺钉松动、部件间有缝隙、馈电槽没装卡座等。

3.1 非线性金属接触

非线性金属接触是产生PIM的主要原因，如不牢靠的机械接触，虚焊和表面氧化等。其因素源于金属部件的镀层厚度、粗糙度和平整度。

天线反射板上集中装配辐射单元、馈电网络、连接器及安装件等。各部件间的电流密度不同，为降低因接触非线性造成的PIM，必须增大接触面积，减小各部件与反射板间的电流密度差，或采取彻底绝缘方法。