无源互调测量及解决方案

IEC中建议的可接受的系统剩余互调和DUT互调之间的差值为10dB，这意味着系统的测量误差为+2.4/-3.3dB。在小互调测量情况下，这个误差完全可以接受。对于大互调测量（大于-80dBc时），

10dB的余量似乎小了些，20dB比较合理。

5 无源互调测量系统的实现需要考虑的要素

无源互调测量实际上是在实验室重现器件在实际工作条件下所产生的无源互调，因此，如何能逼真地模仿实际工作环境是无源互调测量系统的关键所在。要做到这一点，必须考虑以下几大要素。

（1）测量端功率的幅度

测量端功率大小的设置原则应该是可能加载到DUT端的最大功率的上限。在IEC中提到：除非特别说明，加载到DUT的测量功率为2×43dBm。显然，这是针对早期的基站而言，直到现在，这个功率等级依然适用于大多数器件的测量。随着新的数字蜂窝通信标准的不断诞生，出现了更大幅度和更大范围的功率等级。如CDMA和WCDMA，由于这些调制信号具有很高的峰均功率比，为了满足系统的要求，放大器的1dB压缩点功率要远远超过调制状态下的平均功率。因此，除了43dBm以外，还出现了小至26 dBm和大到51 dBm条件下的测量要求。

（2）载频的数量

绝大部分无源互调测量都是在两载频的条件下进行的，但是也有四载频条件下的测量。随着无线信道的日益拥挤，多载频的无源互调测量可能在不久的将来被列入有关的测量标准。

（3）测量功率流的方向

将两个载频合成后从一个方向同时注入DUT，这已经是无源互调测量的惯性思维了。但是在实际应用中，系统中的器件要承受来自不同方向的功率。对于这一点，早期的无源互调测量系统并没有考虑到。

（4）频率配置

早期，测量者关心的是落在接收频段的互调，如今越来越关心落入发射频段的互调。一些标准的无源互调测量系统只能测量落入接收频段的互调，对于落入发射频段的互调测量无能为力。另外，由于多制式系统的共存，跨频段的互调干扰也将逐渐显现。对于无源互调测量系统来说，除了接收频段外，发射频段和跨频段的互调分析和测量也是需要考虑的重要因素。

（5）测量范围

这个问题在前面已经有详细的描述。频谱分析仪自身的测量范围远远超过专用的测量接收机。此外，频谱分析仪是通用仪器，可以充分提高资源的利用率。

6 无源互调测量解决

方案
经过不懈的努力，上海创远信息技术股份有限公司成功开发了第一套本土化的商用无源互调测量系统—PIM系统。PIM测量系统是参照了IEC推荐的测量方法并结合当前各种新的测量要求开发的，整个设计过程完全遵循无源互调测量的"仿真原则"。

（1）共享测量平台
PIM系统采用"共享平台"设计理念，系统的基础平台采用通用的频谱测量技术，第二层平台分别是GSM900和DCS1800的基本测量系统，在此基础上可分别升级到CDMA800和WCDMA频段，从而覆盖了移动通信频段。

得益于这种设计理念，PIM系统的升级和扩容变得十分便利和经济。如要升级到TETRA频段和E-GSM频段，只要增加相应的射频子系统即可；即使要升级到450MHz和3.5GHz频段，第一层的共享平台依然可以利用。随着新的通信系统（如POI系统）的不断出现，PIM系统可以提供足够的升级空间以开发出客户化的测量解决方案。

（2）内置信号源
PIM系统内置信号源，这种信号源是根据测量要求的频段而配置的，目的是为了降低用户的投资成本。

（3）灵活的结构
PIM系统分为高度集成化和19英寸机柜两种结构，如图4所示。高度集成化结构占地面积小，适用于单一测量功能的应用；19英寸机柜结构更方便系统的升级和扩容，每个子系统模块均采用19英寸的标准插箱，可以随心所欲地增加新的功能模块。

图4　上海创远公司开发生产的PIM测量系统

（4）可调的大功率源
在正向互调测量时，作用在DUT端的测量功率可大于44dBm；在反向互调测量时，作用在DUT端的功率可高达49dBm。如果需要，系统功率可以提高到51.7dBm（150 W）。配合标准信号源，测量端功率任意可调。为了保证测量精度，每个测量端的功率都经过5012C通过式功率计的精确校准。

（5）通用的基础仪器
除内置信号源外，PIM系统还兼容通用的基础射频仪器，从而保证了系统的通用性和可扩展性。

（6）具有针对性的测量解决方案
除具备IEC推荐的基本测量方法外，PIM系统还提供了大量具有极强针对性的测量解决方案，包括发射频段的互调测量、反向互调测量、谐波测量、POI系统的互调测量和更大功率的合成应用等。

7 结束语

无源器件互调失真的分析和测量比较复杂。根据无源互调测量的"仿真原则"，一套无源互调测量系统应具有组合功能，具有良好的兼容性和升级的便利性，上海创远信息技术股份有限公司开发