射频电缆的无源互调测试

电缆b端和端口2的互调响应相对稍微复杂。两个载波产生的互调响应可以通过电缆传输函数H(w)表示。为了简化公式，和消除非线性功率对互调产物及其载波的影响，假设电缆是无损耗的。在公式中，这个假设表示为：
|H(w) |= 1

当最终结果出来时，这个假设对于模型精确度的影响是非常显著的。

即使假设电缆是无损耗的，电缆产生的群时延还是被包含在模型中的，具体如下式：

其中：
k：与频率有关的通过电缆(2p/l)的电磁波数
v：同轴电缆的传输速率
L：电缆的长度

电缆b端和端口2的互调响应表示为：

当公式中IMa、IM1、IMb、和IM2已知，落在端口2上，总的通过（前向）互调表达式为：

上式表示同时落在互调测试设备端口2上的四个互调响应，不依赖于互调频率。假设单独的互调源是不依赖于频率的，且电缆的损耗是一个常数，那么整条集成电缆的通过互调响应将不依赖于频率。

我们可以采用相似的过程来描述反射互调响应。反射互调响应可以由下式来给出：
Reflected IM at Port ( 1) = IM_a + IM₁ + H(w)∗(IM_b + IM₂ )

简化为：

上式表示端口1中的反射互调响应是端口1和电缆b端响应的合成，加上由于电缆b端和端口2的互调响应的合成造成的移相响应。由于存在一个不同相位的互调源的合成向量，所以，我们认为反射互调响应是一个与电缆的频率和电长度有关的函数。

五、集成电缆互调响应的测量

为了验证该模型，我们使用SI-1900A型无源互调失真分析仪来测量无线通信应用中一种典型的集成跳线。该集成跳线长1.5米，厂商标注的速率因子为82%，两端分别安装有一个DIN-M型接头。载波功率设置为20W/路。分析仪的自适应逻辑电路确保了测试过程中，载波的功率变化不超过0.2dB。分析仪的底噪不超过-140dBm，即当施加一个+43dBm的载波功率时，分析仪的互调底噪不超过-163dBc。

图3显示了反射和通过互调响应的测量结果曲线，以及相应的预测曲线。电缆每个端口上的互调响应值，是通过假设前向互调响应是由两个分别在电缆两端的等幅互调源之和组成的。反射互调响应值仅由该模型来决定，且不用调节使之与测得的数据相匹配。

图3：集成电缆无源互调失真的测量结果与预计曲线

如图3所示，尽管预计数据中的反射互调响应0点的深度值远远大于实际测得的数据，但是总的通过和反射响应趋势是符合模型的预计曲线趋势。这非常可能是由于模型中的简单假设和电缆实际性能之间的差别造成的。

1）假设在模型中的互调源是等幅的。但是实际上，电缆两端的互调响应可能并不是等幅的。这就导致了模型的互调0点值好于测量所得数据。
2）在这个简单的模型中，假设电缆是无损耗的，那么，当互调从电缆的一端传输到另一端时，将仍然维持原始的振幅。但是实际测量中，互调从电缆的一端传输到另一端时，必将产生损耗，这就会造成电缆中两个互调响应的不一致，从而产生一个深度较浅的0点值。
3）假设测试设备所产生的互调响应与电缆接头的互调响应是协同定位的。在实际测量中，由于在测试设备的端口1和端口2上使用了接头保护器（插孔适配器），使得测试设备和电缆接头之间产生3cm的距离，进而大约在测得的0值深度处产生额外的互调响应。

六、结论

在简化的无源互调模型中，电缆的反射互调和通过互调被准确的预计。而且模型预计和实际测量所得的结果之间的差异也可以很容易解释。

负责系统的整体实现和器件的互调性能的工程师可以通过这些结果的应用，来帮助理解现场或实验室环境中的无源互调测量。基于以上结果的结论包括：

如果电缆是低损耗的，且电缆每一端产生的互调被认为是基本相似的，那么一般来说，测得的通过互调响应比电缆任一端的响应大6dB，而且通常与频率无关。该响应表现为电缆反射或通过互调测量中的最大（或接近最大）的互调响应。

如果测量低损耗电缆的反射无源互调，那么测得的互调值会随着互调频率的改变而改变。因此，测量单一频率的反射互调可能不能真正说明整个系统产生的无源互调失真的影响。

合理选择电缆的长度可以导致互调源之间的相消干扰，从而产生一个低的系统互调响应。这个特性可以用来选定发射机架与基站调谐箱面板间跳线的长度，实现频组分配。

当长电缆的一端产生的大互调响应与电缆另一端的小互调响应合成时，很可能会产生一个与频率高度相关的反射互调响应。这种情况可能是因为基站中有一个由于有缺陷或设计不合理的天线返回的大互调信号造成的。

当同轴电缆的温度改变（比如，电缆的损耗发热或者阳光的照射）时，电缆的电长度将会发生变化。这种变化会造成电缆长度的增加，以及速率因子的减校当电缆的长度变化时