第5和第7階攔截點 - RF技術探究:相互調變失真的測量方法
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“被動的相互調變”(PIM)之效能
良好的通信品質需要一個適當的C/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應該低于接收機的噪聲下限。然而實際上,被動的相互調變正是不想要的干擾來源之一。
一般的規格要求是,當兩個+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,而且精確度必須達到1/10,000米。因此,很有挑戰性。
傳統測量PIM的方法是采用前面介紹的“雙音調相互調變測試法”。它是一個國際標準(IEC TC46 WG6)。不過,這種方法很復雜。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,用來對信號進行組合、濾波、雙工作業。之后,將期望信號按預定路線發送,這會經過低噪聲放大器,最后到達頻譜分析儀,以進行偵測和顯示。還需要一個功率表,用來設定適當的發射功率,并需時常調整功率值以補償功率的變動。因為有許多離散組件、儀器、連接纜線存在,所以測量的結果有時很難再次呈現。此外,這些器材的安裝通常不是很穩定,很容易受損;而且,此種測量方法需要很長的時間,測量的結果也可能是錯誤的。
因此,目前市場上已經有所謂的“PIM分析儀”存在。它具有高度整合設計、高速的數字接收機技術、省時省力、容易操作的優點。
動態測量
在設計和制造的階段,盡管我們盡力使產品的穩定性與環境的變化因素無關。但是,組件和次系統的PIM反應很可能在極度惡劣的環境下劇烈地變化。在動態測量時,使用適當的刺激,以監視其相互調變的效能變化。
動態測量尤其對纜線的組裝很重要。因為連接器或纜線的接口,以及纜線內的相互調變(這是由于實芯導線有細微的裂痕,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)。在無線網絡基地臺的發射路徑上之所有組件,都應該接受這兩種測試。
輕敲測試只是簡單地將儀器連接到待測物上,然后觀察相互調變的反應。例如:必須連接到濾波器的微調螺絲上,因為它經常會產生高功率的PIM。當停止輕敲測試之后,相互調變通常會回到它的低功率狀態;不過,有時還是會維持在高功率的狀態。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為1930 MHz,第二個載波設為1990 MHz,兩個載波功率都是20 W。當發射頻率和功率都已設定好,而且頻譜分析儀的環境組態也已經設定好,則此測試就可以開始。順便一提的是,當溫度變化時,相互調變的效能會大幅地衰減。
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- 第 2 頁:第5和第7階攔截點
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