样机研制与实验测试结果分析

基于前文所述的原理方法，本章研制了实验样机如图5－14 所示，同时具有时域和频域测量窗口选项。

图5-14　时域频域联合PIM 实时检测分析系统实验样机

针对具体检测需求，所要检测的最小时域脉冲为125 μs，则取分析带宽fs＝32 kHz，选择窗函数Rectangular，窗口因子Wf＝0.89，相应的频域分辨率带宽RBW ＝Wf×fs/32 768 ＝0.87 Hz，时域滤波带宽B ＝1/125 μs ＝8 kHz。链路噪声系数NF ＝8.5 dB，信噪比SNRp＝10 dB。可得出时域灵敏度Smin_t和频域灵敏度Smin_f分别为

即针对最小持续时间125 μs 的跳变PIM，当幅度大于－116.5 dBm 时，就能有效检测。

为了验证所提方法的有效性，接下来采用高灵敏度PIM 研究平台，对一个7/16DIN 型接头待测器件进行温度循环条件下的PIM 测试，设置5 个温度循环周期，温度变化范围为－50 ～90 ℃，温度变化速率为5 ℃/min，在高温和低温分别保持30 min。采用反射式测量，输出的3 阶PIM 信号通过功分器等分为两路，然后分别连接商用频谱仪和时域频域联合PIM 实时检测分析系统，保持测量同步。经过6 h 的测量后，得到的结果如图5－15 所示。

图5-15　PIM 检测结果(www.xing528.com)

（a）商用频谱仪检测结果；（b）时域频域联合PIM 实时检测结果

由图5－15 所示的检测结果可以看出，这两种方法的检测结果的趋势基本相同，但很明显，时域频域联合PIM 实时检测方法的检测结果更精确。为了能够更加清晰地看出这两种方法的区别，于是截取整个测试数据中的一小段进行局部放大后观察，如图5－16 所示。可以看出，这两种方法的频域检测结果完全重合，由此也验证了新方法的准确性。除此之外，时域检测捕捉到了瞬态跳变的PIM 信号，而这是通用频谱仪无法检测到的。时域频域联合PIM 实时检测方法通过对时域频域同时进行处理分析，最终获得一个综合性的结果，同时具备了频域检测的高灵敏度和时域检测的实时性优点。此外，在完成高灵敏度检测的基础上，还保证了对瞬态跳变PIM 信号的有效捕捉，弥补了传统方法存在的漏检缺陷。

图5-16　时域频域联合PIM 实时检测方法与传统频谱仪检测方法的测试结果局部对比

相比采用传统商用频谱仪进行检测，本节所提供的检测方法能同时获得频域和时域的检测数据，经综合分析后得出最终检测结果。由实验结果可以明显看出，该检测方法可以实现更精确的测试，在满足频域检测灵敏度的基础上，可以捕获传统商用频谱仪无法捕获到的瞬态脉冲信号，灵敏度和实时性更高，解决了传统检测方法中对瞬态突发PIM 脉冲信号存在漏检的缺陷，大幅提高了PIM 检测的精度和效率，有效提高了检测灵敏度和实时性，为PIM 检测提供了一种新的思路和途径。