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移动通信系统中无源互调测试仪分合路单元的设计

杜昌明  
【摘要】:无源互调(Passive intermodulation简称PIM)是指由通信系统中的各种无源部件的非线性导致的干扰现象。在大功率多传输信道的通信系统中,这些无源部件能够产生高次谐波,这些高次谐波会混合产生新频率的干扰信号,落入接受通道内影响正常的通信质量。移动通信在飞速的发展,这就要占用越来越多的频率资源。一旦移动通信的频率规划被确定下来,无源互调干扰形式就确定了,这样就把主要工作都集中在器件制造和系统测量上来。本文主要在研究无源互调干扰的根源及减少措施的基础上,结合滤波器设计理论,设计了移动通信系统中无源互调测试仪的分合路单元。 本文从无源互调测试仪的分合路单元的设计要求出发,对滤波器设计理论及无源互调机理和减少措施做分析和研究,具体展开了以下工作:首先,研究了微波滤波器的种类、滤波器的主要技术指标、低通原型及频率变换,在此基础上分析研究了耦合谐振带通滤波器理论。其次,对无源互调干扰的产生机理和互调产物的一般特性做了探讨研究,包括产生非线性的种类和互调产物的复杂性,进而研究了无源互调对移动通信系统抗噪性能的影响程度。并且重点对无源互调的减少措施做研究,通过实验发现了器件内强电场区域对无源互调贡献比较大。最后,通过对无源互调的测试方法的研究设计出无源互调分析仪的系统整体结构及指标分配,基于以上这些的理论分析,根据分合路单元的要求,选用同轴谐振器来实现分合路器的低插损,高隔离,低互调的要求,通过电路仿真及微波结构仿真,设计出了无源互调测试仪的分合路单元。 本设计中利用高频仿真软件HFSS(High Frequency Structure Simulator)和Desinger进行辅助设计,对分合路单元进行了实物加工和调试,最后对分合路单元进行了测试,测量结果显示,其3阶、5阶和7阶无源互调都达到了165dBc以上,合路间的隔离达到60dB以上,能够满足无源互调测试仪系统的要求。


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