[发明专利]一种不同通信频段下同轴连接器无源互调预测方法

说明书

本发明公开了一种不同通信频段下同轴连接器无源互调预测方法。本发明包括：首先对同轴连接器样本在多个通信频段下进行无源互调测试；然后通过理论分析和有限元仿真分析，在考虑频率对同轴连接器电流密度分布的影响以及频率对同轴连接器磁性镀层区域等效电阻的影响的情况下，建立不同通信频段下同轴连接器无源互调功率预测模型，模型预测结果和实验结果吻合良好。本发明通过多频段下的无源互调测试，理论分析和有限元仿真分析，得到不同通信频段下同轴连接器无源互调的预测方法，该方法适用于分析多种同轴连接器在不同通信频段下的无源互调性能。

技术领域

本发明涉及一种针对不同通信频段下同轴连接器的无源互调预测方法，基于理论建模，有限元仿真分析及实验测试等方法，得到了不同频段下同轴连接器无源互调功率预测模型，属于电接触理论与通信技术的交叉领域。

背景技术

无源互调(Passive Intermodulation，简称PIM)干扰是指两个及以上频率的信号在无源器件中相互调制产生的与基频信号频率不同的线性组合产物落入接收频带形成干扰的现象，对射频通信系统的传输质量有着不可忽略的影响。无源互调是由于无源器件存在的轻微非线性效应产生的。同轴连接器是整个移动通信系统内种类最多，用量最大的重要器件。同轴连接器通过金属接触完成连接，通常被认为是线性的，但同轴连接器在大功率通过的情况下，将会显现出轻微的非线性效应。

无源互调是衡量移动通信设备质量的关键指标，移动通信有着900MHz、1800MHz等不同的频段，随着移动通信5G甚至6G的发展，对不同频段下无源互调特征的研究成为了一个重要的问题，因此研究不同频段下的无源互调特征并对其建模分析，得出无源互调产物功率与输入信号的频率及功率的关系是有重大意义的。

目前，对单一频段下同轴连接器无源互调的建模分析已经基本成熟，大多是采用多项式模型对同轴连接器的非线性进行建模，并随后得到同轴连接器的无源互调功率的预测模型。而对于多频段下的同轴连接器无源互调分析，以及频率对同轴连接器无源互调性能的影响的分析还较为罕见，对于不同通信频段下同轴连接器无源互调功率预测的研究具有十分重要的实用价值和应用前景。

发明内容

针对上述现有技术中存在的对不同频段下同轴连接器的无源互调性能分析及预测的片面性与局限性，本发明的目的是在理论分析，有限元仿真分析以及实验测试相结合的基础上，对不同频段下同轴连接器无源互调功率预测模型的分析和建立。

为达到上述目的，本发明提供如下分析方案，包括以下步骤：

(1)多频段同轴连接器无源互调测试：

选取三对由崭新的DIN公转N公转接器及N母转DIN公转接器组成的连接器对作为测试样本。其中连接器内外导体的基底材料为黄铜，中间镀层为镍，表面镀层为金，这三组样本的镀层厚度基本相同。对这三组样本在不同频段下进行双音无源互调测试，频段选择为800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz以及2000MHz，而两个载波的输入功率相同，设置为从35dBm以1dB为间隔步进到44dBm。所有双音无源互调测试在室温下进行，使用力矩扳手将连接器两端的DIN头分别连接到无源互调测试仪的输出端及标准低互调负载上，保证连接的紧固，并且保证测试过程中测试仪器、测试样本以及负载的连接状态的稳定。每次无源互调测试的时间持续15秒，取15秒内测试结果的三阶无源互调最大值为最终结果。

(2)不同通信频段下同轴连接器无源互调功率预测模型建立：

无源互调主要是由同轴连接器的非线性特性引起的。本发明从材料非线性的角度对无源互调进行了分析。同轴连接器镀层中的磁性材料被认为是引起无源互调干扰的非线性源，而流过磁性材料区域的电流量和磁性材料区域的等效电阻是分析同轴连接器无源互调的关键。