射频同轴电缆三阶互调的测量与生产控制
三阶互调的计算
三阶互调计算什么是三阶互调？三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。
由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩的合称为三阶信号。
又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。
产生这个信号的过程称为三阶互调失真。
他所表明的是确切含义是，一个线性系统所包含的非线性系数的大小。
这个指标对于大动态放大器是一个非常重要的技术指标。
测试这项指标使用的测试仪器主要是频谱分析仪。
对于不同指标要求的三阶互调失真，需使用不同性能的频谱分析仪，对三阶互调失真要求越高，对频谱分析仪的要求就越高。
给定具体频率可以推算出哪些频率点有三阶互调干扰具体的算法是:计算方法：（1）将所分配或使用的频率从低向高排序；（2）按最小信道间隔计算每个频率对应的频道数；（3）计算相邻频道数的差值；（4）求差值的和（按下举例方法求和）；（5）检查差值与和数中不得有相同的数出现。
举例说明：现有一组频率156.275MHz 156.150MHz156.200MHz 156.125MHz计算是否存在互调组合。
（1）排序156.125 156.150 156.200 156.275(156.300)（2）顺序频道数 1 2 4 7（8）（3）相邻频道差值 1 2 3（4）（4）差值之和 3 5（6）6（7）（5）检查差值与和数是否有同样的数出现有相同的数字3，表明这一组频率存在互调，只有将156.275频率向上调换成156.300或其它的频率才可避开互调组合。
上面括号中的数字是被调换后的计算结果。
三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。
比如F1的二次谐波是2F1，他与F2产生了寄生信号2F1-F2。
三阶互调计算
三阶互调计算互调是一种非线性失真产生的效应，当在电路中传输不同频率的信号时，由于电子元件的非线性特性，可能会产生另外一些频率的信号（互调产物），这些互调产物会在位置频谱中引入不需要的频率成分，从而导致信号的失真。
在无线通信系统中，互调失真是一个严重的问题，因为它会导致接收信号的质量下降，甚至影响到系统的正常工作。
对于三阶互调（Third-order Intermodulation），它是指在电路中存在两个输入信号频率为f₁和f₂的情况下，会产生一个互调产物的频率为3f₁-2f₂或3f₂-2f₁的信号。
三阶互调失真是一种常见但不可忽视的非线性失真，特别是在无线通信系统中，由于系统复杂性和频谱资源有限性，三阶互调失真的控制和分析显得尤为重要。
要计算三阶互调失真，首先需要了解电路的非线性特性，通常用电流-电压（I-V）曲线或功率放大器的震荡曲线来描述。
在常见的无线通信系统中，功率放大器是一个常见的非线性元件，因此我们可以以功率放大器为例进行计算。
假设有两个输入信号频率分别为f₁和f₂，输入幅度分别为A₁和A₂。
那么输出的信号频率为3f₁-2f₂或3f₂-2f₁，输出幅度为A₃。
以频率为f₁的输入信号为例，根据功率放大器的非线性特性，输出信号可以表示为：Vout(f₁) = A₃(f₁) exp( j(3ω₁-2ω₂)t )其中，exp(j(3ω₁-2ω₂)t)表示信号的相位，j为虚数单位。
我们可以通过频谱分析的方法计算三阶互调产物的幅度。
使用傅里叶变换将输出信号表示为频率域中的功率谱，然后找到互调产物的频率，并计算其幅度。
由于计算三阶互调的过程比较复杂，我们可以借助电子设计自动化（EDA）软件来进行计算和分析。
这些软件通常提供了强大的仿真和分析功能，可以帮助我们更好地理解电路中的非线性特性并计算互调失真。
除了使用EDA软件，还可以采用实验的方法来计算互调失真。
通过给电路加载不同的输入信号，并测量输出信号的幅度和频谱，可以得到互调产物的频率和幅度。
三阶互调抑制
三阶互调抑制
三阶互调是指当两个或更多的信号在一个线性系统中混合时，产生的新频率分量等于原始信号频率的和或差的整数倍。
这些新的频率分量被称为三阶互调产物。
三阶互调抑制是指对这些三阶互调产物的抑制程度。
三阶互调产物通常会干扰系统中的有用信号，并导致系统性能下降。
因此，三阶互调抑制是许多通信系统中的一个重要指标，特别是在射频和微波系统中。
为了提高三阶互调抑制，可以采取多种措施，如选择低噪声放大器、优化滤波器设计、采用高质量的无源元件、降低系统增益等。
此外，还可以采用一些数字信号处理技术来消除三阶互调产物的影响。
三阶互调
移动通信系统中使用直放站可以经济、迅速、有效的填补盲区，改善网络质量，给运营商带来可观经济效益，因此在网络中得到广泛的应用。
但是直放站本身是有源设备，它自身的噪声系数和产生的杂散、互调信号如果控制不好会对网络产生干扰，降低网络的质量，严重时会造成系统瘫痪。
为了保证网络运行质量，需要在设计过程中合理使用，并通过网络优化工作，将影响降低到合理的范围内。
一、直放站的噪声系数对GSM网络的影响及解决方法直放站的噪声系数对施主基站的影响，主要表现在直放站的上行噪声引入施主基站，从而降低施主基站接收机的接收灵敏度，减小了施主基站的覆盖范围，甚至引起掉话率和误码率的上升。
1影响分析直放站是有源设备，直放站内部有较多非线性有源器件，性能较好的直放站上下行的噪声系数都应小于5dB，下面就以以此值作为讨论的条件。
首先介绍两个概念：KT(热噪声密度)和EDoPL(有效路径损耗)。
KT(热噪声密度)为设备内部电子热运动引起的噪声，是所有设备都固有的，它只和温度有关。
K为波滋曼常数，T为绝对温度。
如在温度为17℃时，KT(热噪声密度)为：－174dBm/Hz。
EDoPL(有效路径损耗)就是指基站输出口到直放站的输入口的总的路径损耗，无论信号是通过空中传播或通过光纤传输。
如下图中：EdoPL=OUT-IN=40-(-50)=90直放站的噪声经过放大（直放站的上行增益）和有效路径损耗后进入基站，和基站接收机的噪声叠加就会提高接收机噪声电平。
设直放站的噪声到达基站接收机输入端的等效热噪声电平为Nin，则：Nin=K*T*B+NFrep＋Grep－EdoPLK*T:热噪声密度 B: 系统信道带宽NFrep:直放站噪声系数 Grep: 直放站增益EDoPL：有效路径损耗设基站接收机等效热噪声电平为Nbts,则：Nbts＝K*T*B+NFbtsK*T:热噪声密度 B:系统信道带宽NFbts：基站接收机噪声系数基站接收机等效热噪声电平升高ROT（RaiseOverThermal），则ROT=10Log【（10Nin/10+10Nbts/10）/10Nbts/10】设基站噪声注入裕量NIM(NoiseInjectionMargin)，则NIM＝10Log（10Nbts/10/10Nin/10）可得：ROT=10Log（1＋10-NIM/10）例一：设EDoPL为90dB,直放站增益设为90dB（设此时直放站下行输出功率和基站一样），直放站和基站的噪声系数5dB，为保持上下行链路平衡，上下行增益设置一样。
射频同轴电缆传输损耗测量方法及实测比对
监测检测射频同轴电缆传输损耗测量方法及实测比对文丨湖南省无线电监测站吴楷0引言射频电缆是天线与接收机和发射机之间的重要 传输路径，是幵展无线电测量、电磁环境测试、电 磁兼容性测试的必要部件。
准确掌握射频电缆各频 率点的损耗值，是实现精确测量的重要前提。
使用 频谱分析仪、网络分析仪、天馈线分析仪、功率计 均可测量射频电缆传输损耗，本文将以2m/5〇n/ DC-18GHZ/N型柔性射频同轴电缆为例，基于频 谱分析仪的直接测量法、参考电缆测量法以及网络 分析仪S参数测量法进行实测，并对测量结果进行 比对，供测试和工程技术人员参考。
1直接测霣法使用信号发生器在各选定频率点输出恒定幅度 单载波信号，经被测射频电缆输入频谱分析仪，测 量峰值电平，计算得出被测电缆损耗值。
直接测量 法连接框图见图1。
为提髙测量精度，需对测量仪表进行必要的设 置（同样适用于参考电缆测量法）：(1 )使用B N C电缆，将信号发生器10MHz 时钟信号连接频谱分析仪参考信号输入端，频谱分 析仪参考时钟设置为外部参考，完成时钟同步；(2 )信号发生器输出未调制单载波信号，设 置合适的电平幅度，如-40d B m至-30dBm;(3)尽量减小频谱分析仪输入衰减，设置合 适的扫宽、分辨率带宽和参考电平。
时钟同步电缆图1直接测量法连接框图电缆损耗可表示为：式（1)中：I^f d B)为被测电缆损耗，Po (d B m)为信号发生器输出电平，R (d B m)为频谱 分析仪测量电平。
2参考电缆测量法该方法在直接测量法基础上增加一条参考电缆，先单独测量参考电缆，记录频谱仪测量值；再 将被测电缆与参考电缆连接并测量，记录频谱仪测 量值，两次测量值之差即为被测电缆损耗值。
转接 器引人的损耗忽略不计。
参考电缆测量法连接框图 见图2。
,------------|#_%电®!------------1,-----------1#考电81被测电嫌!------------1|I——I I I B号S生勝 I---------»I«孀分析l i Ii.............j i. (i)时电S时神M*电*图2参考电缆测量法连接框图此时：L y=P2-P3(2 )式（2 )中：L f(dB)为被测电缆损耗，p2 (dBm)为参考电缆测量电平，P3 (d B m)为参考电缆连接 被测电缆后测量电平。
天线的三阶互调指标
天线的三阶互调指标
三阶互调是指当天线接收到两个不同频率的信号时，会产生第
三个频率的互调干扰信号。
这种干扰会影响系统的性能和通信质量。
三阶互调指标通常用IP3（第三次截止点）来表示，它是指在输入
输出曲线上，当输出功率的非线性失真严重到一定程度时，第三次
互调产生的干扰信号功率等于原始信号功率的3倍。
天线的三阶互调指标的大小直接影响了系统的动态范围和抗干
扰能力。
较低的三阶互调指标意味着天线具有更好的线性特性，能
够更好地抵抗非线性失真带来的干扰，从而提高系统的性能和可靠性。
评估天线的三阶互调指标需要进行一系列实验和测试。
通常采
用信号发生器输入两个不同频率的信号，然后通过天线接收并测量
输出信号的非线性失真程度，从而得到天线的三阶互调指标。
此外，还可以通过模拟仿真和理论分析来评估天线的三阶互调性能。
在设计和选择天线时，三阶互调指标是一个重要的考虑因素。
通常情况下，希望天线的三阶互调指标越小越好，以确保系统具有
良好的抗干扰能力和高质量的信号传输。
因此，工程师在设计天线
时需要注意选择合适的材料和结构，以最大程度地降低天线的非线性失真，从而提高系统的性能和可靠性。
[转载]关于三阶互调指标
![[转载]关于三阶互调指标](https://img.taocdn.com/s3/m/c506901878563c1ec5da50e2524de518964bd39e.png)
[转载]关于三阶互调指标原⽂地址：关于三阶互调指标作者：极度明⽩互调的定义:互调是指⾮线性射频线路中，两个或多个频率混合后所产⽣的噪⾳信号。
互调产⽣的本来并不存在“错误”信号，此信号会被系统误认为是真实的信号。
互调可由有源元件（⽆线电设备、⼆极管）或⽆源元件（电缆、接头、天线、滤波器）引起。
具有两个载波信号的互调失真频率实例频率A及B上的载波，产⽣如下互调信号：1阶： A，B2阶：（A+B），（A-B）3阶：（2A±B），（2B ±A）4阶：（3A±B），（3B ±A），（2A±2B）5阶：（4A±B），（4B ±A），（3A±2B），（3B ±2A）互调失真如何影响系统的性能？较⾼功率的发射信号通常会混合产⽣互调信号，最后进⼊接收波段，基站天线接收的信号通常功率较低。
如果互调信号与实际的接收信号具有相近或较⾼的功率，系统会误把互调信号视为真实信号。
GSM系统实例：三阶互调失真信号（A=935MHz，B=960MHz)2A-B=1870-960=910MHz 2B-A=1920-935=985MHzA及B代表GSM发射频率 2A-B进⼊GSM接收波段，带来问题。
五阶互调失真信号（A=935MHz，B=954MHz在中国移动GSM的下⾏频段内）3A-2B=2805-1908=897MHz（在中国移动GSM上⾏频段内）互调失真如何影响系统的性能？在系统将互调信号视为真实的接收信号的情况下，将带来如下问题：信号丢失、虚假信道繁忙、语⾳质量下降、系统容量受限，这意味着⼤部分移动⽤户可以容忍语⾳质量下降，但信号丢失及信道繁忙常常都会令⽤户不满。
互调是如何产⽣的。
由于构件材料，因为磁滞的关系，铁质材料是属⾮线性的，材料不纯，电镀问题，接触区域/电流密度等。
射频电路(系统)的线性指标及测量方法
射频电路（系统）的线性指标及测量方法蒋治明1、线性指标1.1 1dB压缩点(P1dB——1dB compression point )射频电路（系统）有一个线性动态范围，在这个范围内，射频电路（系统）的输出功率随输入功率线性增加。
这种射频电路（系统）称之为线性射频电路（系统），这两个功率之比就是功率增益G。
随着输入功率的继续增大，射频电路（系统）进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。
通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点,用P1dB表示（见图1）。
典型情况下，当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3dB～4dB。
1db压缩点愈大，说明射频电路（系统）线性动态范围愈大。
图1 输出功率随输入功率的变化曲线1.2 三阶交调截取点（IP3——3rd –order Intercept Poind）当两个正弦信号经过射频电路（系统）时，此时由于射频电路（系统）的非线性作用，会输出包括多种频率的分量，其中以三阶交调分量的功率电平最大，它是非线性中的三次项产生的。
假设两基频信号的频率分别是F1和F2，那么，三阶交调分量的频率为2F1-F2和2F2-F1。
图2是输入信号和输出信号的频谱图。
图3反映了基频（一阶交调）与三阶交调增益曲线，当输入功率逐渐增加到IIP3时，基频与三阶交调增益曲线相交，对应的输出功率为OIP3。
IIP3与OIP3分别被定义为输入三阶交调载取点（Input Third-order Intercept Point）和输出三阶交调载取点（Output Third-order Intercept Point）。
三阶交调截取点（IP3）是表示线性度或失真性能的重要参数。
IP3越高表示线性度越好和更少的失真。
图3中A 线是基频（有用的）信号输出功率随输入功率变化的曲线，B 线是三阶失真输出功率随输入功率变化的曲线。
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射频同轴电缆三阶互调的测量与生产控
制
2.身份证号：3301231980****0317
摘要：本文分析了射频同轴电缆生产过程中无源互调的测试方法及射频同轴
电缆无源互调的影响因素，对射频同轴电缆的制造过程中的预防措施有积极的指
导意义。
关键词：三阶互调射频同轴电缆测试方法
1、引言
随着移动通信高速发展，对通信传输的要求越来越高，特别对设备及连接线
的无源互调指标提出了更高的要求。
大量不同频率的信号在非线性无源器件中传输，会产生无源互调（PIM）。
通常，我们将天线、设备和连接器作为重点考虑
其无源互调，但在多个频率载波信号通信的环境下，电子通信系统的复杂程度正
逐步提高，近年来，随着大容量、高功率无线通信系统的不断发展和应用,而作
为射频同轴电缆的无源互调指标也变得越来越重要。
其射频同轴电缆及电缆组件
所产生的无源互调产物已成为主要的信号干扰源，它严重影响着正常信号的传输，并导致通信系统的性能下降。
本文分析了皱纹铜管外导体射频同轴电缆无源互调
产生的原因及预防措施,对射频电缆设计、制造以选用提供一些指导意义和参考
价值。
2、三阶互调的测试方法
由于相较三阶互调，偶数阶互调以及高奇数阶互调均在系统频带外，对系统
通信的干扰微乎其微，故此处不再赘述。
因此，对于射频同轴电缆一般只讨论三
阶互调情况。
由于三阶互调产生的原因非常复杂，无源互调的产生目前还不能完全由理论计算来精确获得。
我们需要建立了无源互调测试系统来评价无源电子元器件的三阶互调。
，无源电子元器件的三阶互调测试方法主要分反向三阶互调测试与正向三阶互调测试（分别简称反射法和传输法）。
一般来说，采用反射法的测试三阶互调的指标要求会更加严格，目前，射频同轴电缆及其组件，都采用反射法的测试三阶互调，为了确保整个系统的通信质量，我国对多载波共用的电缆组件的三阶互调产物提出了较高的技术指标，即要求其≤ － 155 dBC(43dBm)。
为达到这一指标，必须对射频同轴电缆和连接器进行精细加工和严格测试。
3、射频同轴电缆三阶互调的测试步骤
我公司生产的1/2超柔和1/2普通射频同轴电缆都是提供给组件厂家，组件厂家要求为≤ － 158dBC(43dBm)，公司内控标准≤ － 160dBC(43dBm)，为保证产品一次通过率,我们会对轧纹下盘或护套成品进行测试，其测试步骤如下：
（1）轧纹后或成品电缆的大于500米，我们采用单端测试法，我们在电缆的外端装配上7/16连接器进行测试；
（2）将做好接头的被测件一端连接到三阶互调测试仪的 RF 输出端口(如图1)；
图1
（3）通过 PC 上的软件设置测试参数，如，将工作频率选择在需要考核互调性能的频段，使得互调产物落在工作频段内。
（4）调整输出功率，使其达到标准里面要求的 20W(43dBm)。
（5）启动扫频程序，进行测量。
当扫频完成后，在屏幕上读出测试结果
(如图2)。
图2
(6)若电缆长度小于500米，需要两端装配连接器，一端连接到三阶互调测
试仪的 RF 输出端口，另一端与低互调功率负载可靠连接(如图3)；
图3
(7)用压缩空气吹净电缆及连接器的连接部位的染物。
被测电缆与测试系统、外接低互调负载连接时，应使用专用力矩扳手进行拧接，由于装配接头可靠性
较差，有时需要反复装接，才那达到要求，取最好一组数据为准。
(8)若测试数据达不到要求时，截取一定长度的被测电缆，两端做好的焊接头，进行验证测试。
4.影响同轴电缆无源互调的因素
无源互调的产生，主要是因为系统中的非线性因素。
对于射频同轴电缆及
其组件，以下几方面是射频同轴电缆产生互调的主要原因：
（1）射频同轴电缆中采用了某些磁性材料，即磁导率较大的材料，如铁镍
铬等；
（2）在传输物理链路的连接处有污染，如加工中的粉尘或者加工时的油污、操作时留下的汗渍等；
（3）同轴电缆结构不稳定，如机械强度和弯曲性能不好；
（4）劣质的连接器，简易的连接结点和连接的松动。
针对以上这些原因，要使同轴电缆在测试时获得较好的三阶互调指标，需要
注意以下方面：
（1）射频同轴电缆本身的结构要均匀性要好，电压驻波比要小。
（2）在选用铜包铝、铜带材料要清洁无油污，在生产过程中要防止材料收
到环境，设备的污染。
同时要保持材料的光洁度。
（3）在测试做接头的时候，应取适量脱脂酒精棉球擦拭电缆及连接器的连
接部位，确保表面无污染物。
被测电缆组件与测试系统、外接低互调负载（反射
式测试时）连接时，应使用专用力矩扳手进行拧接，以避免接头连接处的结构遭
到破坏。
（4）将安装完连接器连接到测试仪器时，电缆的连接器与测试引线的螺纹
连接要采用规定的力矩扳手，以确保接头连接处结构不被破坏。
5、实例分析射频同轴电缆三阶互调的影响因素
本文以1/2”超柔为例，为组件厂家提供线缆过程中积累了大量的经验，。
4.1静态三阶互调好，动态三阶不达标。
客户做成电缆组件后，三阶互调静态指标都能达标，但动态三阶互调指标只
有90dBC-130dBC之间。
通过点频扫描方式，找到电缆缺陷部位，经过解剥，我
们发现电缆外导体和发泡绝缘之间有铜粉，分析原因，铜带经过切边,纵包焊接
成空管后经过轧纹，在铜带切边时，由于切刀未调整好或者长时间使用造成磨损后，会产生极细的铜粉，铜粉经过旋转的切刀，会漂浮在空气中后又落到铜带表
面而进人空的铜管内，做成成品后，铜粉会在发泡和轧纹铜管之间。
此种情况，
少量铜粉时，静态三阶互调数据很好，但动态互调会较差。
解决方法，首先原材
料铜带最好经过清洁，防止原材料厂家粘附在铜带上的铜粉被带入，其二，调整
好切刀，清洁成型腔体的卫生，经常检查是否有铜粉掉落，一盘铜带基本上见不
到铜粉则为合格，反之和调整或更换刀具。
4.2 电缆与连接器虚焊情况
客户做成电缆组件后，发现某一批次电缆三阶互调指标合格率很低，不合格
组件的焊接部位进行解剖发现，焊锡内有空洞，发现主要是电缆表层有油污造成
不易焊接。
分析油污产生的原因，主要由于轧纹时，采用油性乳化液作为轧制润
滑油，以降低模具的磨损和发热，加上后面的清洗不到位。
建议采用水性乳化液
作为轧制润滑油，方便清洗干津，而且清洗水要加热到60度以上，而且建议每
班更换一次。
以保证轧纹外导体表面干净和干燥。
4.3导体污染引起互调不良
由于射频同轴电缆标准上没有无源互调要求，只要电缆厂家向组件客户提供
线缆会提出静态和动态三阶互调的要求，我们在向组件客户提供了一批1/2超柔
产品，发现整批电缆的三阶互调指标都很差，后调查发现此批铜带表面很脏而且
焊接时存在冒烟现象。
我们通过试验，用丁酮对内导体铜包铝和铜带进行清洗，
发现清洗的成品组件整体数据明显优于不清洗的产品，但由于采用丁酮进行清洗，安全无法保证，因此我们采用了其它方式进行清洁，但最主要的是保证主要原材
料铜包铝和铜带的表面的洁净度，对来料检验要建立表面洁净度项目检查。
1.结论
综上所述 ,射频同轴电缆的三阶互调性能受材料、工艺、测试等多方面的因素影响,在制造过程中，只有保持材料和工艺一致性，才能确保三阶互调性能一致性。
电缆生产过程中对三阶互调的测试，只能作为参考依据，一切以做成组件后的合格率为判定标准。
电缆厂家应在三阶互调上做更多的研究和改进，并且要密切与组件厂家进行跟踪，以了解产品三阶互调情况，才能取得更优的性能。
参考文献：
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［2］殷海成．射频电缆组件无源互调的产生与消除分析.光纤与电缆及其应用技术,2013
［3］姚文讯顾东明．射频电缆组件无源互调的产生与消除分析.2014年光缆电缆学术年会论文集;2014年
［4］李培红.无源器件的三阶互调研究及测试.《电子科技》 2015年。