三阶互调测试.ppt

1、,天线未来通宇打造,广东通宇通讯股份有限公司,三阶互调测试,目录,三阶互调的定义三阶互调的影响交调产生的机理三阶互调的测试环境互调仪操作指南天线方向图测试环境关于测试方式的建议,三阶互调的定义,定义就是两个或多个载波频率混频后产生的新的频率分量，起因系统内的各种非线性。在所有交调产物中，三阶交调电平最大。交调的英文为：Intermodulation，直译就是相互调制。学过通信的同事也知道，调制往往通过器件的非线性特征实现的，可见交调产生的根源在于器件的非线性特性。事实上，任何无源器件都或多或少存在非线性特征。,三阶互调的影响,移动通信的天线往往兼作为发射和接收天线，发射机的发射功率较大，接收机

2、的灵敏度很高。当天线同时发射两个或以上信号时，若产生的三阶交调刚好落到接收信道的频带，将严重干扰接收通道，降低接收信噪比。严重导致上行饱和，语音质量变差，掉话，电话无法接通，容量减小。在输入功率20W的情况下，一般要求小于-107dBm，即-150dBc。这是非常小的信号。但是，质量差，或者有故障的天线三阶互调也会大于-75dBm，强于上行接收信号-85dBm。,三阶互调的影响,另外，三阶互调更是衡量天线材料质量，焊接工艺，组装质量的重要指标。可以说，高质量天线和低质量天线的最重要标志就是三阶互调是否达标。当然，互调指标达标的天线制造成本相对高，至少30%以上。,三阶互调的影响,针对连续时段上

3、行干扰较高的小区，可用仪器，如罗斯伯格三阶互调仪，在现场测试确认三阶互调指标是否达标；如果需要精确测试，可针对不同厂家天线、新老天线进行抽检，在暗室使用SUMMITEK仪器进行测试。然而，三阶互调测试对外界影响因素非常敏感，如自由空间的无线电波，旁边由正在通话的手机和发射信号的天线，接头干净度，干燥度，拧紧的力矩等等。因此三阶测试的精确度和一致性在现场条件是非常难以达到的。,交调产生的机理,无源交调主要由无源非线性产生的，而无源非线性通常有两种类型，一类是金属接触引起的非线性，比如：机械接触的不可靠，虚焊和表面氧化等原因；另一类是材料本身固有的非线性，如铁磁材料。其中，金属接触而引起的非线性是

4、天线产生交调产物的主要原因，这部分可通过合理的天线设计与加工来改善，故以下重点讨论。,交调产生的机理,金属的接触为何为产生非线性？以下给出两种观点。第一种观点认为主要源于金属间的平整度。下图给出了一个金属接触的示意图，我们肉眼所看到的平整的金属表面，在显微镜下，其实多少都有点粗糙不平的，即两金属面间并非100地接触着。当两金属面间存在电流，电子将通过接触点流动，但也可以穿过细小的裂缝，表现出电子的隧道效应（原文：Electronsflowthroughthecontactingpointsbutcanalsojumpthroughsmallleaks(tunneleffect).），也正是这种

5、隧道效应，使金属接触面呈现出非线性特征，这就像混频二极管。,交调产生的机理,交调产生的机理,上述分析表明，金属的平整度是影响三阶的主要因素，但该结论似乎又与Arazin和Benson的实验结果相矛盾。后者在频率1.5GHz下，研究了各种金属接触引起的交调产物，包括铜、黄铜、铍铜、镍、铝、不锈钢和低碳钢以及12种自制的钢。他们发现真正的金属接触不产生明显的交调产物。实验表明交调来源于金属接触面间的薄的非导电层(例如氧化层)。不管表面粗糙度如何，在零轴向压力下，所有的金属接触都会产生强的交调产物。在相同条件下，3阶交调功率电平要高于5阶交调功率电平。对金属接触来说，清洁度比表面粗糙度更重要。带有金

6、或银镀层的金属接触产生低的交调产物。带有氧化层的金属接触产生高的交调产物。所有的钢都产生高的交调产物，这说明钢的成份不是关键因素。,交调产生的机理,学术观点的分歧是常见的，但上述两种观点间并不相互排斥，故在天线设计与加工中都应参考并遵循其规律。概括来说，金属接触面的氧化层和灰尘等不清洁物，接触面的形状与粗糙度，接触面的轴向负载，金属本身的材质和镀层，周围环境的振动，环境的温度和湿度，都是影响交调的因素。当然，若对每处金属接触都采用良好的焊接，那么交调产物将会大大降低，但实际上由于天线成本、结构等原因，很多地方都不可能采用焊接方式。故更需要我们改进天线设计、加工与测试等环节，下一步我司将对此作出

7、整理，也请大家踊跃提出自己的宝贵经验。,三阶互调测试环境,三阶互调测试环境,三阶互调测试环境,使用暗室，并不是测试天线在良好环境下的性能，而是把天线以外的因素屏蔽排除出去，只研究天线本身问题，这样避免多种因素混合一起而难以判断。,互调仪操作指南-开机前检查,供电电源交流供电的电源线使用三芯电源线，检查仪器控制电脑主机、显示器和直流供电电源的开关，确保为OFF状态；仪器必须良好接地，可使用万用表测量仪器断口对地电阻，仪器断口对地电阻要求小于0.5欧。,互调仪操作指南-开机,分别打开控制电脑显示器和主机的电源开关，启动windows操作系统；进入windows操作界面以后，打开分析仪供电电源SI-

8、100A的开关；待分析仪供电电源SI-100A工作1分钟后，双击控制电脑windows操作界面上的“PassiveIMAnalyzer”图标，启动无源互调分析仪软件。,互调仪操作指南-仪器状态检查,系统自检后，进入无源互调测试的虚拟前面板操作界面，观察有无告警信息。检查仪器编号。正常情况：仪器虚拟前面板右下方显示的一起编号与无源互调测试仪主机编号一致。检查噪声底。正常情况：噪声底小于-126dBm,扫迹线趋势平坦；,互调仪操作指南-测量剩余互调,在虚拟前面板上，分别进行如下设置：测量模式为“Engineering”模式和“REV”（反射测量）模式，显示模式为“SweepFreq”,carrie

9、r1和carrier2功率设为43dBm,Lock为“ON”，ALC为“ON”，BaseIMOrder为“3rd”,Averaging为“Normal”,其他参数使用默认值。在无源互调分析仪Port1口连接一根低互调值得测试电缆，再在电缆终端接上低互调值得负载SI-20A，点击虚拟面板上的TurnRFon/off按键（或按F4键盘键），打开载波功率开关（TurnRFon）。观察TXMeasurements区域显示的carrier1和carrier2功率值，确保在431dBm范围内。点击“MKRMax”，搜寻测试最大值，若最大互调值-118dBm，则可进行产品测试。,互调仪操作指南-测量产品反射

10、互调,主要参数设置：测量模式“REV”(Reverse,反向测量)，显示模式为“SweepFreq”，Lock为“ON”，ALC为“ON”，BaseIMOrder为“3rd”,Averaging为“Normal”，Frequencystep1MHz，carrier1和carrier2功率根据待测产品指标要求设置。连接产品并测量。接上待测产品，在保证暗房无人情况下，点击虚拟面板上的TurnRFon/off按键（或按F4键盘键），打开载波功率开关（TurnRFon）测量，测量时间不要超过1分钟。点击“MKRMax”，记录测量最大值。,互调仪操作指南-三种厂家型号,SUMMITEK互调仪扫频模式操作

11、说明图,互调仪操作指南-三种厂家型号,杭州紫光互调仪扫频模式操作说明图,互调仪操作指南-三种厂家型号,罗森伯格1800M互调仪扫频模式说明图,三阶测试注意事项,无回波吸收体不能放在天线感应近场内，确保吸收体内感应回波不产生交调。同时还要保证吸收体间相同极化间隙不产生泄漏。确保连接天线电缆的剩余交调小于被测天线的交调。这可以通过在电缆一端接入一个低交调负载，在所需的形变范围内移动电缆而测得。降低连接电缆损耗。当电缆损耗超过1dB,无源交调测量误差显著增大。,三阶测试注意事项,测试重点关注：校验要准；接头要紧；操作要稳；电缆要直。,天线方向图测试环境,天线方向图测试环境,天线方向图测试环境,对于天线而言，导致上行干扰增大的原因不单单是互调指标不好，上副瓣抑制不好也是其中重要的原因之一。,关于测试方式的建议,主要以暗室测试为主，也可以做现场测试，以对比两者之间的差别，以评估不同厂家天线互调指标的稳定性，和测试环境对互调指标的