IEC 62037-12025 RLV 无源射频和微波器件 互调电平测量 - 第1部分一般要求和测量方法标准立项发展报告

无源射频和微波器件互调电平测量第1部分：一般要求和测量方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PassiveRFandMicrowaveDevices,IntermodulationLevelMeasurement-Part1:GeneralRequirementsandMeasuringMethods摘要关键词：无源互调；射频器件；微波器件；互调电平测量；IEC62037；标准化；电磁兼容AbstractWiththelarge-scaledeploymentof5thgenerationmobilecommunication(5G),InternetofThings(IoT),andsatellitecommunicationtechnologies,intermodulationdistortioninpassivedeviceswithinRFfront-endsystemshasbecomeincreasinglyprominent,emergingasacriticaltechnicalbottleneckaffectingcommunicationsystemtransmissionqualityandspectrumutilizationefficiency.TounifyglobalmeasurementmethodsandevaluationcriteriaforintermodulationlevelsofpassiveRFandmicrowavedevices,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)officiallyreleasedtheIEC62037-1:2025RLVstandard.AsthefoundationaldocumentoftheIEC62037series,thisstandardsystematicallyspecifiesgeneralrequirementsandmeasuringmethodsforintermodulationlevelmeasurementofpassiveRFandmicrowavedevices.Thisreportsystematicallyreviewsthestandard'sprojectbackground,technicaldevelopmenthistory,andindustrialdemands,thoroughlyanalyzesitscoretechnicalcontent,revisionhighlights,andrelationshipswithotherpartsoftheIEC62037series,elaboratesonthestandard'sscope,measurementprinciples,testconditions,andoperatingprocedures,andintroducesthemainparticipatingorganizations.Thereportpointsoutthatthepublicationandimplementationofthisstandardholdsignificanttechnicalsupportandguidancevalueforregulatingtheglobalpassiveintermodulationtestingmarket,enhancingcommunicationsystemreliability,andpromotinghigh-qualitydevelopmentoftheRFdeviceindustry.Inthefuture,withtheevolutionofcommunicationfrequencybandstowardhigherfrequenciesandthecontinuousimprovementofdeviceintegration,thisstandardsystemwillbefurtherrefinedtoaccommodateemergingtechnicalchallenges.Keywords:PassiveIntermodulation;RFDevices;MicrowaveDevices;IntermodulationLevelMeasurement;IEC62037;Standardization;ElectromagneticCompatibility一、引言（一）立项背景在现代无线通信系统中，互调失真（IntermodulationDistortion,IMD）是影响信号质量和系统性能的关键因素之一。互调失真分为有源互调（ActiveIntermodulation,AIM）和无源互调（PassiveIntermodulation,PIM）两类。有源互调主要由放大器、混频器等有源器件的非线性特性引起，其机理和抑制方法已较为成熟；而无源互调则源于天线、馈线、连接器、滤波器、隔离器等无源器件的微弱非线性效应，尽管其电平通常远低于有源互调，但在高灵敏度接收系统中，无源互调产物可能落入接收频段，导致接收灵敏度恶化、信号阻塞甚至系统失效。自20世纪70年代以来，无源互调问题在卫星通信领域首次被系统研究，随后在移动通信基站、雷达系统和航空航天等高端应用中持续受到关注。进入5G时代，由于大规模多输入多输出（MassiveMIMO）天线系统、有源天线单元（AAU）以及更高发射功率和更高频段的应用，无源互调问题变得更加复杂和严峻。有研究表明，在4GLTE系统中，PIM电平低于-107dBm即可满足系统指标要求，但在5G系统中，由于接收机灵敏度要求提升和频谱资源更加密集，对PIM电平的要求提升了约10～15dB。与此同时，无源器件的小型化、轻量化和集成化趋势，使得器件内部结构更加紧凑，材料界面和接触点增多，进一步加剧了无源互调产生的风险。然而，长期以来，全球范围内缺乏一部统一的、具有广泛认可度的无源互调测量方法标准。各制造商、运营商和检测机构往往依据内部规范或行业惯例进行PIM测试，导致测试结果缺乏可比性，产品验收和技术仲裁面临困难。为此，国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）下属的射频连接器分技术委员会（SC46F）于2004年启动IEC62037系列标准的制定工作，先后发布了IEC62037-1至IEC62037-6等多个部分。其中，IEC62037-1作为系列标准的纲领性文件，为其他各部分提供了统一的一般要求和测量方法框架。（二）标准修订的必要性IEC62037-1的首版于2012年发布（IEC62037-1:2012），此后得到了广泛应用。然而，随着5G及未来B5G/6G技术的快速演进，原版标准面临以下挑战：第一，原版标准主要基于2G/3G/4G时代的频段和功率等级进行规定，难以全面覆盖5G新增的C频段（3.3～5.0GHz）、毫米波频段（24.25～52.6GHz）等频段需求；第二，新型材料和制造工艺（如介质谐振器、陶瓷滤波器、增材制造结构件等）在射频器件中的大规模应用，带来了新的无源互调机理和测试需求；第三，标准使用者对测试效率、可重复性和自动化程度提出了更高要求，原版标准中的一些操作程序需要优化和明确。在此背景下，IECSC46F启动了IEC62037-1:2012的系统性修订工作，经过多轮国际研讨和草案审议，形成了IEC62037-1:2025RLV版本。二、标准概述（一）标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|IEC62037-1:2025RLV||标准名称|无源射频和微波器件互调电平测量第1部分：一般要求和测量方法||英文名称|PassiveRFandmicrowavedevices,intermodulationlevelmeasurement-Part1:Generalrequirementsandmeasuringmethods||标准状态|现行||发布机构|国际电工委员会（IEC）||分类号|传输系统||发布日期|2025年2月26日||发布年份|2025年||国别|国际组织||语言|英语|RLV（RedlineVersion）版本是IEC标准的特殊发布形式，在同一个文档中同时呈现了上一版标准（IEC62037-1:2012）的原始文本和当前版本（IEC62037-1:2025）的修订文本，通过红色删除线和下划线的形式清晰标注了标准条文的变更情况，极大地方便了标准使用者快速了解修订内容和变更逻辑。（二）标准定位与适用范围IEC62037-1:2025RLV是IEC62037系列标准的基础性文件，规定了无源射频和微波器件互调电平测量的一般要求、测量原理、试验条件、测量方法和结果报告要求。该标准适用于工作频率范围内无源射频和微波器件的无源互调电平测量，涵盖的连接器、电缆组件、滤波器、天线、隔离器、环行器、衰减器、负载等各类无源器件均可参照执行。标准同时适用于无源器件在出厂检验、型式试验、来料检验和第三方检测等不同场景下的PIM测量。需要特别指出的是，本标准不涉及有源器件的互调失真的测量方法，也不涉及系统级（如基站整机）的PIM指标分配与验证方法，相关内容由IEC62037系列的其他部分或其他标准进行规定。三、标准的主要技术内容（一）术语和定义IEC62037-1:2025RLV对无源互调测量领域的关键术语进行了系统定义，包括但不限于：无源互调（PIM）、互调产物（IntermodulationProduct）、互调电平（IntermodulationLevel）、载波功率（CarrierPower）、激励信号（ExcitationSignal）、被测器件（DeviceUnderTest,DUT）、反射式测量（ReflectiveMeasurement）和传输式测量（TransmissiveMeasurement）等。这些术语的统一定义，为系列标准的协调使用和技术交流奠定了语言基础。（二）测量原理与分类标准将无源互调测量方法分为两大类型：反射式测量（ReflectivePIMMeasurement）和传输式测量（TransmissivePIMMeasurement）。反射式测量用于测量器件输入端反射产生的互调产物，适用于天线、连接器、电缆组件等高反射或单端器件；传输式测量则用于测量器件传输方向上产生的互调产物，适用于双端口或多端口器件，如滤波器、隔离器等。标准详细描述了两类测量方法的系统配置、信号流向、端接条件和频率关系。对于双音测试（Two-ToneTest）激励，标准规定了两种常用测试频率配置：一是两个等幅载波信号f1和f2同时输入被测器件，其互调产物通常关注三阶互调（2f1-f2或2f2-f1）；二是为满足特定应用场景需求，允许采用不等幅载波激励，但要求在报告中明确标注功率差。需要说明的是，标准的核心内容是双音测试方法，因为其与实际多载波通信场景中最常见的互调干扰情形具有较好的对应性。（三）测量系统要求标准对无源互调测量系统的组成和性能提出了明确的技术要求。测量系统主要由信号源、功率放大器、合路器、带通滤波器、低互调负载、接收机和频谱分析仪等组成。标准对各组成单元提出如下关键要求：1.信号源：应具备频率稳定度和相位噪声满足测试要求的输出能力，能够输出规定频率和功率水平的连续波（CW）信号。2.功率放大器：应在工作频带内具备足够的输出功率和增益，其三阶互调产物应低于被测器件PIM指标至少10dB，以避免系统自身互调产物对测量结果产生干扰。3.合路器：用于将两路载波信号合成为一路测试信号，其端口间的隔离度和自身PIM特性需要有明确指标要求。4.接收机/频谱分析仪：应具备足够的动态范围和灵敏度，能够准确测量被测器件产生的低电平互调产物。标准特别强调了测量系统残余PIM（ResidualPIM）指标的重要性。系统残余PIM是指在不连接被测器件而直接连接低互调负载时，测量系统本身产生的互调电平。标准要求系统残余PIM应至少低于被测器件技术指标10dB，同时建议定期对测量系统进行校准和验证。（四）测试条件与程序标准对测试环境条件（温度、湿度、大气压力）、测试频率选择、激励功率电平和测试程序等进行了规定。在环境条件方面，标准推荐在温度23℃±5℃、相对湿度不大于80%的条件下进行常规测试，对特殊应用场景可扩展至更宽的温度范围，但需要在测试报告中注明。关于测试功率，标准给出了优先推荐的功率等级（如2×43dBm和2×46dBm），同时也允许根据产品规范和实际应用指定其他功率等级。在测试频率选择方面，标准要求应选择最能反映器件实际应用场景的频点组合，并建议至少在两个不同频率组合下进行测试以评估器件PIM的一致性。在操作程序方面，标准详细规定了测试准备、系统校准、残余PIM验证、DUT连接与测试、数据记录和结果判定等各步骤的完整流程，并提供了PIM测试报告的推荐格式。（五）与其他部分的关系IEC62037系列标准是一个有机整体，IEC62037-1规定了一般要求和测量方法，为各专项测试提供了统一的框架和基础性规定。系列标准的其他部分分别针对特定器件或特定场景给出了细化要求和补充规定，其中既包括与第1部分配套的通用测试程序部分，也包括针对不同连接器及电缆组件等不同产品类型的具体测量要求。此外，针对无源互调的主要来源之一——射频连接器的PIM测量，系列标准中的相关部分给出了连接器在配对状态下的详细测试方法和验收判据。IEC62037-1与其他部分之间形成了“总—分”结构的协调配套关系，在使用时需结合进行。四、主要参编单位与标准化组织（一）国际电工委员会与SC46FIEC62037-1:2025RLV由国际电工委员会（IEC）下属的第46技术委员会（TC46）第46F分技术委员会（SC46F：射频连接器和无源微波元件）负责制定和维护。SC46F的秘书处由德国国家委员会（DKE）承担，其工作范围涵盖射频连接器、射频电缆组件、无源微波元件及相关测试方法的标准化工作。SC46F汇集了来自全球主要通信设备制造商、射频器件厂商、检测认证机构和学术机构的专家，共同参与标准草案的起草、讨论和投票工作。（二）主要参编单位介绍在IEC62037-1标准的制修订过程中，全球多家机构和企业发挥了重要作用。以下重点介绍其中一家主要参编单位——罗森伯格（Rosenberger）公司。罗森伯格公司是一家总部位于德国弗莱多芬（Fridolfing）的家族企业，成立于1958年，是全球领先的射频连接器、高频电缆组件、光纤连接器和无线通信基础设施解决方案供应商。公司拥有超过70年的射频技术积累，在全球设有多个研发中心和生产基地，业务覆盖通信、汽车、航空航天、医疗和工业电子等众多领域。罗森伯格在无源互调测试技术方面拥有深厚的技术积累，早在20世纪90年代初期即开始系统研究无源互调的产生机理和抑制方法，并率先在行业内建立了企业级的PIM测试体系。公司的PIM测试实验室通过了多个国家和国际认可机构的资质认证，能够在DC至毫米波频段内开展高精度的无源互调测量，其内部测试能力覆盖连接器、电缆组件、滤波器、天线等多种无源器件。在国际标准化活动中，罗森伯格长期深度参与IECSC46F的标准化工作，先后有多名资深技术专家担任TC46/SC46F的注册专家或工作组召集人，在IEC62037系列多个标准的制定和修订中发挥了关键作用。基于其在PIM测试领域的丰富工程经验和大量实验数据，罗森伯格为本标准中测量系统的性能要求、测试参数的推荐值以及测