基站的無源互調(diào)問題及其故障定位

　　無源互調(diào)（PIM）是一種發(fā)生在無源器件上的互調(diào)失真，比如濾波器，合路器，浪涌保護器，線纜，連接頭，天線等。這些器件通常被認為是線性的，但是他們受到高功率信號激勵時會產(chǎn)生雜散信號?；镜臒o源互調(diào)問題已經(jīng)成為干擾網(wǎng)絡(luò)性能的最前沿問題，近年來越來越受到關(guān)注，怎樣定位與排查基站的無源互調(diào)故障也是令基站維護者困擾倍增。本文從無源互調(diào)的基本概念入手，解釋為什么無源互調(diào)干擾越來越受到重視，然后具體闡述基站現(xiàn)場的無源互調(diào)測試與定位解決方案，最后分享用安立公司PIM Master在基站現(xiàn)場測試中的一些典型案例與結(jié)果分析。

　　一、什么是無源互調(diào)（Passive Intermodulation， PIM）？

　　無源互調(diào)（PIM）是一種發(fā)生在無源器件上的互調(diào)失真，比如濾波器，合路器，浪涌保護器，線纜，連接頭，天線等。這些器件通常被認為是線性的，但是他們受到高功率信號激勵時會產(chǎn)生雜散信號。

　　無源互調(diào)（PIM）顯示一系列由兩個或多個強射頻信號在非線性器件（比如松散或腐蝕的連接頭，或附近生銹物）中混頻產(chǎn)生的不需要的信號，無源互調(diào)（PIM）現(xiàn)象又稱為“環(huán)境二極管效應(yīng)”或“銹門栓效應(yīng)”。

　　下面這組方程可以精確描述兩個載波F1，F(xiàn)2的無源互調(diào)產(chǎn)物頻率：

　　IMn+m = nF1 – mF2

　　IMn+m = nF2 – mF1

　　F1 和 F2 是發(fā)射載波頻率，常數(shù) n 和 m是正整數(shù)。當提到無源互調(diào)產(chǎn)物時， n + m 的和稱為互調(diào)階數(shù)。如果m等于2，n等于1，則他們的和（2+1=3）稱為3階交調(diào) 即 IM3。

　　
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　　典型的， 3階互調(diào)產(chǎn)物是最強的可能落在接收頻段內(nèi)對接收信號造成危害的互調(diào)產(chǎn)物，因為無源互調(diào)產(chǎn)物的幅度隨著階數(shù)的增高而變低，高階的互調(diào)產(chǎn)物一般情況下不會強道直接導(dǎo)致頻率問題，但是他們通常會是導(dǎo)致近鄰的頻段噪底電平上升的原因。

　　一旦這些上升的噪底電平落入接收頻段，他們便進入到基站接收信號范圍內(nèi)（有時候通過低噪放），會對基站信號接收造成影響。

　　要認識到，從調(diào)制信號引起的互調(diào)信號比從基波信號引起的互調(diào)信號的帶寬要寬。因此，互調(diào)產(chǎn)物可以有非常寬的頻帶，占用好幾個通頻帶。

　　二、為什么無源互調(diào)問題越來越受關(guān)注？

　　移動通信高速數(shù)據(jù)通信的發(fā)展增加了蜂窩系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量，也在一定程度上影響了網(wǎng)絡(luò)性能。隨著額外新增的的移動通信發(fā)射機和調(diào)制信號添加到既有的或新的基站，統(tǒng)計到的基站性能可能大幅變化，這可能會導(dǎo)致基站性能變差、扇區(qū)性能惡化或者覆蓋率降低等等。

　　無源互調(diào)問題近來已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)性能的最前沿問題，基于以下一系列原因或幾個原因的組合：：

　　? 越來越高的射頻功率

　　? 相同的天線陣上多個頻段的系統(tǒng)

　　? 滿負荷的多載波系統(tǒng)

　　? 高負荷的高密度/業(yè)務(wù)量基站

　　? 寬帶接收濾波器

　　? 復(fù)用天線陣

　　? 越來越寬的信號帶寬5MHz， 10MHz， 20 MHz等

　　? 體系架構(gòu)老化–主要是腐蝕的或松的連接頭

　　? 由周圍環(huán)境導(dǎo)致的環(huán)境二極管效應(yīng)

　　? 由干濕天氣條件造成的間歇、時斷時續(xù)的環(huán)境二極管效應(yīng)

　　? 鄰基站產(chǎn)生無源交通