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第5和第7階攔截點 - RF技術(shù)探究:相互調(diào)變失真的測量方法

2011年04月23日 11:46 電子發(fā)燒友 作者:Spring 用戶評論(0
第5和第7階攔截點

  求得第5和第7階攔截點(IP5和IP7)的方法和IP3類似。其主要差別在于:第5階相互調(diào)變輸入功率增加的速度是載波輸入功率的5倍;同理,第7階相互調(diào)變輸入功率的增加速度則是載波輸入功率的7倍。

  測量“被動的相互調(diào)變”(PIM)之效能

  良好的通信品質(zhì)需要一個適當(dāng)?shù)腃/I比率來確保,而且C/I值必須保持固定。因為C值是固定的,無法再增加,因此I必須盡量極小化。理論上,I應(yīng)該低于接收機(jī)的噪聲下限。然而實際上,被動的相互調(diào)變正是不想要的干擾來源之一。

  一般的規(guī)格要求是,當(dāng)兩個+43 dBm載波輸入至待測物時,PIM的功率不能大于-110 dBm。也就是說,-153 dBc,這是相當(dāng)于1:2,000,000,000,000,000的比率。若打個比喻,這就好像要測量地球到太陽的距離,而且精確度必須達(dá)到1/10,000米。因此,很有挑戰(zhàn)性。

  傳統(tǒng)測量PIM的方法是采用前面介紹的“雙音調(diào)相互調(diào)變測試法”。它是一個國際標(biāo)準(zhǔn)(IEC TC46 WG6)。不過,這種方法很復(fù)雜。它需要兩個信號合成器、兩個高功率放大器,以及一組射頻組件,用來對信號進(jìn)行組合、濾波、雙工作業(yè)。之后,將期望信號按預(yù)定路線發(fā)送,這會經(jīng)過低噪聲放大器,最后到達(dá)頻譜分析儀,以進(jìn)行偵測和顯示。還需要一個功率表,用來設(shè)定適當(dāng)?shù)陌l(fā)射功率,并需時常調(diào)整功率值以補(bǔ)償功率的變動。因為有許多離散組件、儀器、連接纜線存在,所以測量的結(jié)果有時很難再次呈現(xiàn)。此外,這些器材的安裝通常不是很穩(wěn)定,很容易受損;而且,此種測量方法需要很長的時間,測量的結(jié)果也可能是錯誤的。

  因此,目前市場上已經(jīng)有所謂的“PIM分析儀”存在。它具有高度整合設(shè)計、高速的數(shù)字接收機(jī)技術(shù)、省時省力、容易操作的優(yōu)點。

  動態(tài)測量

  在設(shè)計和制造的階段,盡管我們盡力使產(chǎn)品的穩(wěn)定性與環(huán)境的變化因素?zé)o關(guān)。但是,組件和次系統(tǒng)的PIM反應(yīng)很可能在極度惡劣的環(huán)境下劇烈地變化。在動態(tài)測量時,使用適當(dāng)?shù)拇碳ぃ员O(jiān)視其相互調(diào)變的效能變化。

  動態(tài)測量尤其對纜線的組裝很重要。因為連接器或纜線的接口,以及纜線內(nèi)的相互調(diào)變(這是由于實芯導(dǎo)線有細(xì)微的裂痕,或多絞線有缺口),很容易讓它們受損。這種測試方法是將連接器、纜線固定或彎曲,以測量它們的相互調(diào)變功率。固定的方式稱為“輕敲(tap)測試”,彎曲的方式稱作“彎曲時刻的測試”(bending moment test)。在無線網(wǎng)絡(luò)基地臺的發(fā)射路徑上之所有組件,都應(yīng)該接受這兩種測試。

  輕敲測試只是簡單地將儀器連接到待測物上,然后觀察相互調(diào)變的反應(yīng)。例如:必須連接到濾波器的微調(diào)螺絲上,因為它經(jīng)常會產(chǎn)生高功率的PIM。當(dāng)停止輕敲測試之后,相互調(diào)變通常會回到它的低功率狀態(tài);不過,有時還是會維持在高功率的狀態(tài)。輕敲測試可以成功地篩檢出會在未來某時刻失效的裝置和纜線來。

  通常這種裝置的測量是將第一個載波設(shè)為1930 MHz,第二個載波設(shè)為1990 MHz,兩個載波功率都是20 W。當(dāng)發(fā)射頻率和功率都已設(shè)定好,而且頻譜分析儀的環(huán)境組態(tài)也已經(jīng)設(shè)定好,則此測試就可以開始。順便一提的是,當(dāng)溫度變化時,相互調(diào)變的效能會大幅地衰減。

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