射頻電纜的無(wú)源互調(diào)測(cè)試

即使假設(shè)電纜是無(wú)損耗的，電纜產(chǎn)生的群時(shí)延還是被包含在模型中的，具體如下式：

其中：
k：與頻率有關(guān)的通過(guò)電纜(2p/l)的電磁波數(shù)
v：同軸電纜的傳輸速率
L：電纜的長(zhǎng)度

電纜b端和端口2的互調(diào)響應(yīng)表示為：

當(dāng)公式中IMa、IM1、IMb、和IM2已知，落在端口2上，總的通過(guò)（前向）互調(diào)表達(dá)式為：

上式表示同時(shí)落在互調(diào)測(cè)試設(shè)備端口2上的四個(gè)互調(diào)響應(yīng)，不依賴(lài)于互調(diào)頻率。假設(shè)單獨(dú)的互調(diào)源是不依賴(lài)于頻率的，且電纜的損耗是一個(gè)常數(shù)，那么整條集成電纜的通過(guò)互調(diào)響應(yīng)將不依賴(lài)于頻率。

我們可以采用相似的過(guò)程來(lái)描述反射互調(diào)響應(yīng)。反射互調(diào)響應(yīng)可以由下式來(lái)給出：
Reflected IM at Port ( 1) = IM_a + IM₁ + H(w)∗(IM_b + IM₂ )

簡(jiǎn)化為：

上式表示端口1中的反射互調(diào)響應(yīng)是端口1和電纜b端響應(yīng)的合成，加上由于電纜b端和端口2的互調(diào)響應(yīng)的合成造成的移相響應(yīng)。由于存在一個(gè)不同相位的互調(diào)源的合成向量，所以，我們認(rèn)為反射互調(diào)響應(yīng)是一個(gè)與電纜的頻率和電長(zhǎng)度有關(guān)的函數(shù)。

五、集成電纜互調(diào)響應(yīng)的測(cè)量

為 了驗(yàn)證該模型，我們使用SI-1900A型無(wú)源互調(diào)失真分析儀來(lái)測(cè)量無(wú)線(xiàn)通信應(yīng)用中一種典型的集成跳線(xiàn)。該集成跳線(xiàn)長(zhǎng)1.5米，廠商標(biāo)注的速率因子為 82%，兩端分別安裝有一個(gè)DIN-M型接頭。載波功率設(shè)置為20W/路。分析儀的自適應(yīng)邏輯電路確保了測(cè)試過(guò)程中，載波的功率變化不超過(guò)0.2dB。分 析儀的底噪不超過(guò)-140dBm，即當(dāng)施加一個(gè)+43dBm的載波功率時(shí)，分析儀的互調(diào)底噪不超過(guò)-163dBc。

圖3顯示了反射和通過(guò)互調(diào)響應(yīng)的測(cè)量結(jié)果曲線(xiàn)，以及相應(yīng)的預(yù)測(cè)曲線(xiàn)。電纜每個(gè)端口上的互調(diào)響應(yīng)值，是通過(guò)假設(shè)前向互調(diào)響應(yīng)是由兩個(gè)分別在電纜兩端的等幅互調(diào)源之和組成的。反射互調(diào)響應(yīng)值僅由該模型來(lái)決定，且不用調(diào)節(jié)使之與測(cè)得的數(shù)據(jù)相匹配。

圖3：集成電纜無(wú)源互調(diào)失真的測(cè)量結(jié)果與預(yù)計(jì)曲線(xiàn)

如圖3所示，盡管預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中的反射互調(diào)響應(yīng)0點(diǎn)的深度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)，但是總的通過(guò)和反射響應(yīng)趨勢(shì)是符合模型的預(yù)計(jì)曲線(xiàn)趨勢(shì)。這非?？赡苁怯捎谀Ｐ椭械暮?jiǎn)單假設(shè)和電纜實(shí)際性能之間的差別造成的。

1）假設(shè)在模型中的互調(diào)源是等幅的。但是實(shí)際上，電纜兩端的互調(diào)響應(yīng)可能并不是等幅的。這就導(dǎo)致了模型的互調(diào)0點(diǎn)值好于測(cè)量所得數(shù)據(jù)。
2）在這個(gè)簡(jiǎn)單的模型中，假設(shè)電纜是無(wú)損耗的，那么，當(dāng)互調(diào)從電纜的一端傳輸?shù)搅硪欢藭r(shí)，將仍然維持原始的振幅。但是實(shí)際測(cè)量中，互調(diào)從電纜的一端傳輸?shù)搅硪欢藭r(shí)，必將產(chǎn)生損耗，這就會(huì)造成電纜中兩個(gè)互調(diào)響應(yīng)的不一致，從而產(chǎn)生一個(gè)深度較淺的0點(diǎn)值。
3）假設(shè)測(cè)試設(shè)備所產(chǎn)生的互調(diào)響應(yīng)與電纜接頭的互調(diào)響應(yīng)是協(xié)同定位的。在實(shí)際測(cè)量中，由于在測(cè)試設(shè)備的端口1和端口2上使用了接頭保護(hù)器（插孔適配器），使得測(cè)試設(shè)備和電纜接頭之間產(chǎn)生3cm的距離，進(jìn)而大約在測(cè)得的0值深度處產(chǎn)生額外的互調(diào)響應(yīng)。

六、結(jié)論

在簡(jiǎn)化的無(wú)源互調(diào)模型中，電纜的反射互調(diào)和通過(guò)互調(diào)被準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)。而且模型預(yù)計(jì)和實(shí)際測(cè)量所得的結(jié)果之間的差異也可以很容易解釋。

負(fù)責(zé)系統(tǒng)的整體實(shí)現(xiàn)和器件的互調(diào)性能的工程師可以通過(guò)這些結(jié)果的應(yīng)用，來(lái)幫助理解現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室環(huán)境中的無(wú)源互調(diào)測(cè)量?；谝陨辖Y(jié)果的結(jié)論包括：

如果電纜是低損耗的，且電纜每一端產(chǎn)生的互調(diào)被認(rèn)為是基本相似的，那么一般來(lái)說(shuō)，測(cè)得的通過(guò)互調(diào)響應(yīng)比電纜任一端的響應(yīng)大6dB，而且通常與頻率無(wú)關(guān)。該響應(yīng)表現(xiàn)為電纜反射或通過(guò)互調(diào)測(cè)量中的最大（或接近最大）的互調(diào)響應(yīng)。

如果測(cè)量低損耗電纜的反射無(wú)源互調(diào)，那么測(cè)得的互調(diào)值會(huì)隨著互調(diào)頻率的改變而改變。因此，測(cè)量單一頻率的反射互調(diào)可能不能真正說(shuō)明整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的無(wú)源互調(diào)失真的影響。

合理選擇電纜的長(zhǎng)度可以導(dǎo)致互調(diào)源之間的相消干擾，從而產(chǎn)生一個(gè)低的系統(tǒng)互調(diào)響應(yīng)。這個(gè)特性可以用來(lái)選定發(fā)射機(jī)架與基站調(diào)諧箱面板間跳線(xiàn)的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)頻組分配。

當(dāng)長(zhǎng)電纜的一端產(chǎn)生的大互調(diào)響應(yīng)與電纜另一端的小互調(diào)響應(yīng)合成時(shí)，很可能會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與頻率高度相關(guān)的反射互調(diào)響應(yīng)。這種情況可能是因?yàn)榛局杏幸粋€(gè)由于有缺陷或設(shè)計(jì)不合理的天線(xiàn)返回的大互調(diào)信號(hào)造成的。

當(dāng)同軸電纜的 溫度改變（比如，電纜的損耗發(fā)熱或者陽(yáng)光的照射）時(shí)，電纜的電長(zhǎng)度將會(huì)發(fā)生變化。這種變化會(huì)造成電纜長(zhǎng)度的增加，以及速率因子的減小。當(dāng)電纜的長(zhǎng)度變化 時(shí)，使得多個(gè)互調(diào)源間的相位改變，從而造成基站雙工機(jī)接收端產(chǎn)生的互調(diào)值發(fā)生變化。那么，互調(diào)值隨溫度函數(shù)增加或減小，將會(huì)導(dǎo)致基站容量的變化。

雖然，本文以射頻集成電纜為例來(lái)說(shuō)明互調(diào)的測(cè)量，但該結(jié)論可以延伸并同樣適用于任何兩端口器件。根據(jù)器件本身傳輸函數(shù)的定義，與雙工器、濾波器或天線(xiàn)相關(guān)的互調(diào)特性也可以被確定了。