用于4G LTE频段噪声测试和互调测试的滤波器组件

隔离器和耦合器带来的损耗。被测器件的回损越大，设备的动态范围就越受限。

图1 反射模式测量三阶互调

案例2：

在图2中，放大器通过两个带通滤波器产生大约75dB的隔离。被测器件连接低无源互调负载，三阶互调产物可以通过接收滤波器在频谱分析仪上读取。系统可以通过一个载波固定，另一个载波扫频，来获取更多的数据点。在系统定期校准中，将三工器的公共端口接上负载，通过接收滤波器来测量三阶互调，从而校验系统的基准水平。建议使用低无源互调的连接器来保护需要频繁连接的射频端口，因为多次连接可能产生更多的无源互调问题。并且建议在公共端口使用DIN（7/16）连接器，从而实现更好的耐用性和更低的表面电流。其余三个连接头不是特别关键，它们并不影响设备的无源互调水平，因为输入的两个大载波不会同时出现。

图2 使用一个三工器互调

案例3：

在图3中，通过将信号分别从被测器件的两端注入，可以进行三阶互调的传输测试或者反射测试。Tx1代表了来自发射频段的大信号，Tx2代表了任何可与Tx1混合并在接收频段产生无源互调产物的信号，如在二阶情况下，IM=Tx1-Tx2.

图3 将信号从被测元件两端注入

案例4：

双工器的输出覆盖了整个下行和上行频段。这个系统（图4）仅当无源互调产物落在接收频段时才能采用。

图4 合并两个反射频段的载波信号进行互调测试

案例5：

图5B描述了一个在接收频段使用4端口器件的无源互调测量系统，图5A解释了滤波器框图。三工器允许两个或多个载波相结合，其中一个载波在发射频段生成，另一个是阻塞信号，其频率可以是从DC到2.5倍中心频点（Fo）的任何频率。这个2.5倍的限定是由带阻滤波器的特性决定的。

图5 带阻-带通-带通滤波器

案例6：

如图6所示，带阻滤波器的远端通带必须延伸，从而能够通过频率更高的阻塞信号。为了克服带阻滤波器的远端通带的陷落，我们引入了一个可通过更高频率的阻塞信号的新双工器。这个双工器由一个低通（LP）滤波器和一个或多个带通（BP）滤波器构成。其中低通滤波器的截止频率低于中心频点的2.5倍，一个或多个带通滤波器用来通过频率更高的阻塞信号。例如，对LTE8频段，上行频段是手持设备的发射频段：从925MHz到960MHz；相关的阻塞频段是45M带宽：从880MHz到915MHz、1805MHz到1875MHz，以及2685MHz到2790MHz.在测试手持设备产生的落在接收频段的互调产物中，一个信号在发射频段生成，第二个信号是阻塞信号。对于覆盖880MHz~960MHz的带阻滤波器来说，大约2200MHz是远端通带的极限。众多文献有介绍关于扩展远端通带的各种技术，但没有发现有适用于低无源互调设计的方案。低通-带通双工器的引进使得低通滤波器（LPF）的截止频率在2000MHz上下，带通滤波器（BPF）通过2685MHz~2790MHz之间的信号；也可以再引进一个高通滤波器（HPF）取代带通滤波器，使得阻塞信号的频率提升至12.75GHz.信号发生器产生的阻塞信号通过一个"非反射"的开关，从而在传输模式和反射模式下测试无源互调产物。

图6 带通三工器进行互调测试 随着4GLTE网络逐步在全球铺开，其数据传输速度高于蜂窝3G系统，但由于它使用了重叠的频段，产生了新的互调干扰源（IMsource），带来了日益严峻的干扰问题。现有的测试协议主要关注两个载波信号产生的互调产物，但实际上存在着多个调制载波问题。对于X（MHz）调制带宽的载波来说，其三阶互调产物将呈现3倍的调制带宽，并遍布接收机的底噪。根据经验法则，接收机底噪每上升20dB，其有效覆盖区域将以10倍的比例缩小。很显然，这对投资回报（ROI）和服务质量（QoS）有着重要影响。

LTE网络自身会产生一定的噪声干扰，但是4G测试协议考虑得更加宽泛，包括了来自非LTE网络（GSM、UMTS等）的阻塞信号产生的共站干扰。由于网络覆盖和数据吞吐量受噪声信号干扰比（SNIR）的严重影响，LTE协议要求整个元器件供应链都进行严格的测试。从功率放大器和收发芯片组，到用于阻抗匹配网络的可调电容和多种无源器件，供应商若能满足互调指标并提供互调测试数据，将拥有战略竞争优势。如果缺乏此类测试设备，将迫使从研发到生产的各个岗位的工程师搭建自己的测试系统。

每个器件的非线性程度将影响到系统的互调水平。测量时，待建系统或待维护系统的性能可通过以下途径来逐一模拟并优化，包括空间方案、设备隔离、保护频段、器件选择等。

传统上使用两个等功率发射载波的测试系统，测量的是落在接收频段的三阶互调产物，主要针对带内干扰的测试。但对4G网络来说，主要的互调来源包括阻塞信号，如低频设备（UHF发射机、电视、GPS等）的单载波产