[发明专利]通讯用环行器无源交调抑制方法

说明书

本发明公开了一种通讯用环行器无源交调抑制方法，包括（1）确定需加工的环形器频段、功率指标、及该功率指标下希望达到的期望PIM值；（2）在HFSS仿真软件中建立环行器的仿真模型，并在功率指标下，获得在（2f₁‑f₂）、（2f₂‑f₁）的最大场强A、B；（3）根据A、B计算该仿真模型的PIM值，标记为仿真PIM值；（4）对比仿真PIM值和期望PIM值，根据对比结果在HFSS仿真软件对仿真模型的结构进行调整，直至满足条件。本发明确定引起环行器无源交调的决定因素，并提出了一种利用该决定因素、定量分析环行器无源交调指标的方法，同样适用于基于旋磁铁氧体材料的其它有三阶无源交调抑制需求的微波无源器件。

技术领域

本发明涉及一种无源交调抑制方法，尤其涉及一种通讯用环行器无源交调抑制方法。

背景技术

众所周知，有源器件会在系统中产生非线性效应。人们已开发出多种技术来改善此类器件在设计和运行阶段的性能。容易忽视的是，无源器件也可能引入非线性效应；若不加以校正，这些非线性效应可能会严重影响系统性能。在5G蜂窝通信系统中，无源交调可能引起干扰，降低接收机灵敏度，甚至完全阻塞通信，这种干扰可能影响产生它的蜂窝以及附近的其它接收机，在蜂窝通信行业是一个重大问题，而且难以排解。

铁氧体环行器隔离器是4G\5G通信系统中大量应用的无源器件，由于铁氧体材料的非线性效应，易使器件在多路大功率信号输入时，在其交调频点产生交调信号，尤其在2f1-f2，2f2-f1这样的三阶交调频点，由于其频率距离中心频点非常近，很难通过加滤波器的方法将其消除，因而常对通信质量及系统方案产生不利影响。传统的无源交调抑制方法通常是对器件进行定性分析，依据经验与试验验证，通常会有器件设计的多版迭代，费时费力。

PIM，全称Passive Inteer—Modulation，中文为无源互调，是由发射系统中各种无源器件在特定功率，通常是大功率射频信号激励下产生的IM交调分量的现象。PIM通常是由金属和金属的接触引起的，最常见，且难以解决。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，能确定引起环行器无源交调的决定因素，并通过分析，辅助环行器无源交调抑制定量设计的通讯用环行器无源交调抑制方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种通讯用环行器无源交调抑制方法，包括以下步骤：

(1)确定需加工的环形器频段、功率指标、及该功率指标下希望达到的期望PIM值、并随机选取环行器工作频带范围内两个频率为f₁和f₂的输入信号；

(2)在HFSS仿真软件中建立环行器的仿真模型，并在功率指标下，获得在交调信号频率1为(2f₁-f₂)的最大场强A、以及交调信号频率2为(2f₂-f₁)的最大场强B；

(3)根据A、B计算该仿真模型的PIM值，标记为仿真PIM值；

(4)对比仿真PIM值和期望PIM值；

预设一经验余量，若仿真PIM值≤期望PIM值+经验余量，则在HFSS仿真软件对仿真模型的结构进行调整，并重复步骤(2)、(3)，直到仿真PIM值期望PIM值+经验余量，完成仿真设计。

作为优选：所述步骤(2)，在HFSS仿真软件中建立环行器的仿真模型，需输入环行器的指标参数，所述指标参数包括工作频段、旋磁铁氧体材料参数、中心导体参数、基片参数、外形尺寸、端口及边界条件。

作为优选：所述步骤(3)具体为通过下式计算得出：