基站的無源互調問題及其故障定位

　　無源互調（PIM）是一種發生在無源器件上的互調失真，比如濾波器，合路器，浪涌保護器，線纜，連接頭，天線等。這些器件通常被認為是線性的，但是他們受到高功率信號激勵時會產生雜散信號?；镜臒o源互調問題已經成為干擾網絡性能的最前沿問題，近年來越來越受到關注，怎樣定位與排查基站的無源互調故障也是令基站維護者困擾倍增。本文從無源互調的基本概念入手，解釋為什么無源互調干擾越來越受到重視，然后具體闡述基站現場的無源互調測試與定位解決方案，最后分享用安立公司PIM Master在基站現場測試中的一些典型案例與結果分析。

　　一、什么是無源互調（Passive Intermodulation， PIM）？

　　無源互調（PIM）是一種發生在無源器件上的互調失真，比如濾波器，合路器，浪涌保護器，線纜，連接頭，天線等。這些器件通常被認為是線性的，但是他們受到高功率信號激勵時會產生雜散信號。

　　無源互調（PIM）顯示一系列由兩個或多個強射頻信號在非線性器件（比如松散或腐蝕的連接頭，或附近生銹物）中混頻產生的不需要的信號， 無源互調（PIM）現象又稱為“環境二極管效應”或“銹門栓效應”。

　　下面這組方程可以精確描述兩個載波F1，F2的無源互調產物頻率：

　　IMn+m = nF1 – mF2

　　IMn+m = nF2 – mF1

　　F1 和 F2 是發射載波頻率，常數 n 和 m是正整數。當提到無源互調產物時， n + m 的和稱為互調階數。如果m等于2，n等于1，則他們的和 （2+1=3） 稱為3階交調 即 IM3。

　　
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　　典型的， 3階互調產物是最強的可能落在接收頻段內對接收信號造成危害的互調產物，因為無源互調產物的幅度隨著階數的增高而變低，高階的互調產物一般情況下不會強道直接導致頻率問題，但是他們通常會是導致近鄰的頻段噪底電平上升的原因。

　　一旦這些上升的噪底電平落入接收頻段，他們便進入到基站接收信號范圍內（有時候通過低噪放），會對基站信號接收造成影響。

　　要認識到，從調制信號引起的互調信號比從基波信號引起的互調信號的帶寬要寬。因此，互調產物可以有非常寬的頻帶，占用好幾個通頻帶。

　　二、為什么無源互調問題越來越受關注？

　　移動通信高速數據通信的發展增加了蜂窩系統內的網絡業務量，也在一定程度上影響了網絡性能。隨著額外新增的的移動通信發射機和調制信號添加到既有的或新的基站，統計到的基站性能可能大幅變化，這可能會導致基站性能變差、扇區性能惡化或者覆蓋率降低等等。

　　無源互調問題近來已經成為網絡性能的最前沿問題，基于以下一系列原因或幾個原因的組合：：

　　? 越來越高的射頻功率

　　? 相同的天線陣上多個頻段的系統

　　? 滿負荷的多載波系統

　　? 高負荷的高密度/業務量基站

　　? 寬帶接收濾波器

　　? 復用天線陣

　　? 越來越寬的信號帶寬5MHz， 10MHz， 20 MHz等

　　? 體系架構老化–主要是腐蝕的或松的連接頭

　　? 由周圍環境導致的環境二極管效應

　　? 由干濕天氣條件造成的間歇、時斷時續的環境二極管效應

　　? 鄰基站產生無源交通

　　
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　　天線的腐蝕銹濁可能導致無源互調現象 天饋線系統的各個組件可能成為導致互調的主要潛在源

　　一個現場的無源互調測量應當是一個線性度測量和建筑質量測量的綜合。這就是為什么必須要在現場測量無源互調的原因。