模拟对话第51-03，2017年3月
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基站中的无源交调(PIM)效应：
了解挑战和解决方案
作者：
Frank Kearney和Steven Chen
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图1. 无 源 交 调 ，落 到 接 收 机 频 段
图2. 器 件 设 计 权 衡 ：尺 寸 、功 耗 、抑 制 和 PIM性能
简介
众所周知，
有源
器件会在系统中产生非线性效应。人们已开发出多
种技术来改善此类器件在设计和运行阶段的性能。容易忽视的是，
无源
器件也可能引入非线性效应；虽然有时相对较小，但若不加以
校正，这些非线性效应可能会严重影响系统性能。
PIM表示“无源交调”。它代表两个或更多信号通过一个具非线性
特性的无源器件传输时产生的交调产物。机械连接部分的相互作
用一般会引起非线性效应，这在两种不同金属的接合处尤为明显。
实例包括：松动的电缆连接、不干净的连接器、性能糟糕的双工器
或老化的天线等。
无源交调在蜂窝通信行业是一个重大问题，而且非常难以排解。在
蜂窝通信系统中，PIM可能引起干扰，降低接收机灵敏度，甚至完全
阻塞通信。这种干扰可能影响产生它的蜂窝以及附近的其他接收
机 。例 如 ，在 LTE频段2中 ，下 行 链 路 范 围 是 1930 MHz至1990 MHz，上
行链路范围是1850 MHz至1910 MHz。若 有 两 个 分 别 位 于 1940 MHz和
1980 MHz的发射载波从具有PIM的基站系统发射信号，则其交调会
产生一个位于1900 M Hz的分量，该分量落入了接收频段，这会影响
接 收 机 。此 外 ，位 于 2020 MHz的交调可能影响其他系统。
对服务提供商和设备供应商而言，PIM是一个突出的严重问题。检
测并尽可能解决该问题，可提高系统可靠性并降低运行成本。本文
尝试评述PIM的来源和原因，以及予以检测和解决的技术。
PIM分类
初步的调查显示，PIM有三种不同类型，每类有不同的特点，需要不
同的解决方案。我们选择按如下类型分类：
设计引入PIM、装 配 PIM
和锈体PIM。
设计引入PIM
我们知道，某些无源器件与其传输线路一起会产生无源交调。因此，
当设计系统时，开发团队应根据器件制造商给出的规格，选择PIM
最小或处于可接受水平的无源元件。环行器、双工器和开关特别容
易产生PIM效应。设计人员若能接受较高水平的无源交调，那么可
以选择成本较低、尺寸较小或性能较低的器件。
随着频谱变得越来越拥挤，并且天线共享方案变得越来越普遍，不
同载波的交调产生PIM的可能性也在增加。利用频率规划避免PIM
的传统方法变得越来越不可行。除上述挑战外，CDMA/OFDM等新
型数字调制方案的采用意味着通信系统的峰值功率也在提高，使
PIM问题“雪上加霜”。
如果设计人员真的选择性能较低的器件，则相应的较高水平交调
可能会落回到接收机频段内，导致接收机降敏。必须注意：在这种
情况下，不良频谱辐射或功率效率损失可能不如PIM导致接收机降
敏 那样令人 关注 。在小 型 蜂窝无 线电设 计中，此问题尤 其 重要。ADI
公司目前正在研发可从接收信号中检测、模拟、消除（抵消）双工器
等静态无源元件PIM的技术（参见图3）。
Rx 1930 1990 1850 1910 Tx
1940 1980
1900
2020
BAW
Ceramic
Metal Cavity
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