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微波部件无源互调分析优化方法

时间:2023-07-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-5城市典型基站在典型的地面移动通信系统中,PIM 来源分布广,如图1-4 所示。国内对于无源部件3 阶PIM 指标分析起步较晚,多年来业界对于无源部件的3 阶PIM 抑制能力要求为-120 dBc@2 ×43 dBm,但随着网络负荷的增大,该指标已不能满足网络性能需要。2014 年,中国移动抽测了东、中、西部2 057件天线及无源部件,智能天线合格率约为91%,双频电调双极化天线合格率最低,约为30%。合格率低的主要原因是PIM 抑制指标的合格率较低。

微波部件无源互调分析优化方法

在现代移动通信网络中,一般通过一副发射天线来发射几个通道(每个通道的功率为几瓦到数十瓦之间)的信号,发射天线同时作为接收天线使用(收发共用状态),或者至少位于某个接收天线附件,因此必须确保接收通道不受发射通道影响。表面看来,这似乎不可能出现问题,因为各自的通道被严格地相互隔离。然而,由于无源部件肯定存在非线性电阻,因此在一定时期内几个载波通道的电流同时流过这样的电阻,就可能很快以混合产物的形式形成干扰,干扰信号直接或间接到达接收通道,或通过发射天线到达接收天线。例如,一般输入放大器的灵敏度高达0.01 pW/-110 dBm,比功率为20 W/43 dBm的发射机低153 dB(相差15 个数量级)的干扰信号就足以引起一个或多个接收通道失灵。随着移动通信网络和移动通信基站日益增多,空间中各种频率成分日趋复杂,它们之间相互叠加、混合,在同一地区的几个通信网之间的频率满足一定条件后,就会对通信系统形成干扰。随着通过移动通信系统的有限带宽内的语音和数据信息量的不断增加,PIM 干扰已经成为限制系统容量的重要因素。

图1-5 城市典型基站

在典型的地面移动通信系统中,PIM 来源分布广,如图1-4 所示。PIM非线性的产生原因主要有两种类型——接触非线性(松动、氧化、污染的金属连接接头)、材料非线性(大块材料,如铁磁成分、碳纤维等),表现出非线性电流-电压特性。

基站在长期使用过程中,受环境污染,腐蚀、氧化等很容易令无源部件产生PIM,因此要定期对基站进行PIM 检测,图1-5 所示为城市典型基站。(www.xing528.com)

在民众环保意识日益增强的背景下,基站设施(其中包括室内分布系统)的共建共享已经成为国内外通信行业的整体趋势。但共建共享在降低成本的同时,也使得不同无线通信系统因共存而相互间产生的干扰问题日益突出。

国内对于无源部件3 阶PIM 指标分析起步较晚,多年来业界对于无源部件的3 阶PIM 抑制能力要求为-120 dBc@2 ×43 dBm,但随着网络负荷的增大,该指标已不能满足网络性能需要。2014 年,中国移动抽测了东、中、西部2 057件天线及无源部件,智能天线合格率约为91%,双频电调双极化天线合格率最低,约为30%。合格率低的主要原因是PIM 抑制指标的合格率较低。随着通信技术的快速发展,特别是5G 天线通信频率的增高,以及语音和数据信号容量的增加,之前对信号产生影响较小的因素也越来越被重视,PIM 就是其中之一。中国移动对PIM 要求提高,发布了 《中国移动通信企业标准》 等标准,对PIM 做出了特别要求;欧盟的移动通信系统相关标准中也将PIM 作为必须考核的指标。

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