Low PIM bedeutet geringe passive Intermodulation. In einer Vierportantenne begrenzt sie unerwünschte Signale durch Nichtlinearitäten von Kontakten, Werkstoffen und Verbindungen unter RF-Belastung. Vier Ports oder gute Anpassung garantieren weder niedrigen PIM noch einen festen Kapazitätsgewinn.
Entstehung der Mischprodukte
Ein nichtlinearer Kontakt kann mehrere starke Träger mischen. Bei zwei Frequenzen sind 2f1−f2 und 2f2−f1 Beispiele für Produkte dritter Ordnung.
Als reines Rechenbeispiel liefern 1930 und 1990 MHz Produkte bei 1870 und 2050 MHz. Ob eines davon einen Empfänger stört, hängt von dessen Band und Filtern ab; dies sind keine vorgeschriebenen Betriebsfrequenzen.
Bei modulierten Signalen belegen Produkte eine Bandbreite statt nur idealer Spektrallinien. Nicht jede beobachtete Störung ist PIM: Ursache und Zusammenhang mit den Trägern müssen untersucht werden.
Warum vier Ports relevant sind
Ports können unterschiedliche Bänder, Polarisationen oder MIMO-Pfade bedienen. Der Prüfplan muss festlegen, welche Signale gleichzeitig anliegen und welche Empfänger durch deren Produkte betroffen sein können.
PIM kann in Antenne, Kabeln und Steckverbindern entstehen, aber auch an nichtlinearen metallischen Objekten in der Umgebung. Nicht angeregte Ports werden entsprechend dem Prüfplan abgeschlossen.
Portisolation beschreibt Kopplung zwischen Anschlüssen; PIM beschreibt nichtlineares Verhalten. Eine gute Isolation ist kein Ersatz für eine PIM-Messung.
dBc und dBm richtig beziehen
dBm bezieht Leistung auf 1 mW. dBc gibt den Pegel relativ zum angegebenen Trägerbezug an. Bei +43 dBm je Träger und Bezug auf einen Träger entsprechen −150 dBc einem Pegel von −107 dBm; −160 dBc entsprechen −117 dBm.
Etwa 20 W je Träger ergeben rund +43 dBm pro Träger. Die Gesamtleistung zweier gleicher Träger liegt etwa 3 dB höher. Verwenden Sie diese Summe nicht stillschweigend als anderen Bezug.
Eine Angabe −150 dBc bleibt ohne Frequenzen, Trägerleistungen, Produktordnung, Messrichtung und Bedingungen unvollständig. Bei reduzierter Prüfleistung sind zwei Ergebnisse nicht automatisch vergleichbar.
Kontakte und Werkstoffe
Lose Verbindungen, Verunreinigung, Korrosion und Lötfehler können Nichtlinearitäten bilden. Prozess, Vorbereitung, Kontakt und Stabilität nach Beanspruchung sind zusammen zu prüfen.
Nickel und andere magnetische Werkstoffe im RF-Pfad können problematisch sein. Gold über Nickel ist keine allgemeine Low-PIM-Rezeptur. Bewerten Sie auch Unterschichten und das fertig verarbeitete Bauteil.
Die Wahl einer Beschichtung oder eines Abscheideprozesses allein garantiert keinen PIM-Pegel. Angaben zu Materialreinheit und Rauheit ersetzen die Prüfung der fertigen Verbindung nicht.
Das Drehmoment kommt aus der Dokumentation des Steckverbinders. 8–10 in·lb gelten nicht für jede Schnittstelle; Überziehen kann Kontakte verformen.
PIM-Messung und Rückflussdämpfung trennen
Gutes S11 belegt keinen niedrigen PIM. Ein günstiger PIM-Wert bestätigt umgekehrt keine niedrige Einfügedämpfung. Die Prüfungen ergänzen sich.
Definieren Sie Messung in Transmission oder Reflexion, Referenzebene, Filter und Rest-PIM des Aufbaus. Prüfkabel, Lasten und eine gegebenenfalls eingesetzte Schaltbox müssen für den nachzuweisenden Pegel geeignet sein.
Mehrere PIM-Quellen überlagern sich mit Phase. Ein einzelner Punkt kann eine günstige Auslöschung zeigen. Ein im Verfahren vorgesehener Sweep hilft bei der Beurteilung über das Band.
Abnahmeprotokoll
| Bereich | Dokumentation |
|---|---|
| Träger | Frequenzen, Leistung je Ton und Betriebsart. |
| Ports | Aktive Kombination und Abschlüsse. |
| Ergebnis | Ordnung, dBm oder dBc und Bezug. |
| Aufbau | Rest-PIM, Filter, Kabel und Unsicherheit. |
| Bedingungen | Montage, Temperatur und Beanspruchung. |
IEC 62037 behandelt Messverfahren für Intermodulation in passiven Bauteilen; Teil und Ausgabe gehören in den Prüfplan. Die Normfamilie ist kein pauschales Zertifikat für 30% mehr 5G-Kapazität.
Der Anritsu-Leitfaden zu PIM erläutert Ursachen und die Abgrenzung zu Anpassungsmessungen. Verwenden Sie projektspezifische Bedingungen statt allgemeiner Verbesserungsprozente.
