无源互调测试不再是鸡肋

无源互调是衡量移动通信质量的一个重要指标，但过去由于技术原因重视不够。3G的发展加大了对此项指标的要求，而标准的设立将为无源互调测试打下坚实基础。

运营商在为大众提供丰富通信服务的同时，更要重视用户的通信质量。无源互调测试就是衡量用户通话质量的一个重要标准。

2007年9月，泰尔实验室向中国通信标准化协会提交申请，欲建立中国无源互调测试的基础行业标准。2008年1月，申请审批通过。除泰尔实验室外，运营商、第三方研究机构、通信设备企业等都会参与标准的制定。

“我国通信技术起步较晚，在通信发展初期，我们缺少对无源互调测试的认识，并没有把它放在网络建设验收的重点。”泰尔实验室工程师吴翔对记者表示，“此次标准的制定，规定了目前无源互调器件的测试方法，规范通信器件市场无源器件互调指标，加快了通信无源互调测试仪表的发展。同时为后期3G室内网络覆盖等一系列应用标准打下基础，为后期进行应用标准设立做好铺垫。”

所谓无源互调(PIM)，是指发射系统中各种无源器件的非线性特性引起的。在大功率、多信道系统中，这些无源器件的非线性会产生相对于工作频率的更高次谐波，这些谐波与工作频率混合会产生一组新的频率，其最终结果就是在空中产生一组无用的频谱从而影响正常的通信。

无源互调主要由无源器件产生。包括天线、电缆、连接器、双工器等。无源互调的产生会增加通信噪音，使通信质量下降，而且会占用通信频道，使通信空间变小，同时在数字信号传输过程中提高误码率等，而这些在日常通信中的体现是回音、拨不通，在打电话中听到第三方声音等。

系统内互调需求强劲

“由于目前通信工程器件生产厂商对于无源互调标准的检测还没有标准可依，所以市场急需有效的标准检测方法，对通信工程器件进行正确的无源互调指标评定。同时也急需稳定、测量精确的无源互调测试仪表，标准的制定可以为这两方面提供有力保障。”泰尔实验室无线通信部副主任李莉莉对记者表示。

对于无源互调测试标准制定的需求，最早是由无线器件生产厂商来提出来的，南京博翔电子有限公司总经理叶鹤鸣接受记者采访市表示，博翔是国内比较大的通信器件OEM代工厂商，早期接到国外的订单，对于无源互调指标有很高的要求，但是却在国内寻找不到合适的测试仪表。

有同样困扰的杭州紫光网络技术有限公司总经理封建华对记者表示，紫光是做微波射频器件等无线通信工程产品的。在2006年与爱立信达成全球合作时，对方提出了所有器件必须满足无源互调指标，但是由于没有权威的认证机构及测试仪表，紫光选择自主生产无源互调仪表。

但由于无源互调测试仪表国内市场正处在市场发展初期，各个测试厂商互调测试仪表各自有自己定义的企业标准，采用不同测试仪表进行通信天线等器件的研发、测试就会产生不同产品标准，不利于目前通信器件基本产品的发展。

而且目前中国移动也已经将无源互调标准纳入集采要求，鉴于互调干扰对移动通信系统产生诸多不良影响，中移动在移动通信系统中的无源器件≤-140dBc(两路+43dBm)，这样更加加大了对无源互调测试标准的需求。

“可以说国外在无源互调测方面是领先我们一大步。”李莉莉介绍说，早在2001年就制定了有关无源测试的射频连接器、连接器电缆部件和电缆，内调水平测量标准IEC62037，而我国对于无源互调的重视也仅仅是在几年前。国外要求的产品无源互调指标为-150dB到-160dBc内，而我国至今目前还没有确切的标准。”

从无源器件上着手减少无源互调是一方面，但同时，尽管设立了通信器件无源互调的标准，由于组成网络的基站等通信器件分别来自不同厂商，在集成商将这些器件应用在一起时仍然会产生无源互调，这就需要在系统搭建完成后，系统集成商对整体系统进行无源互调测试，然后交由第三方研究机构进行验收，在此次标准的设立上也会将整体验收测试标准考虑进去，这就规避了产生无源互调的最大原因――无源器件的材料，吴翔对记者表示。

同时，由于基站等常年矗立在室外，风吹雨淋，无源器件会受到污染、腐蚀，氧化等，也会促使产生无源互调，所以要定期对基站进行无源互调检验，在标准制定的同时，也要注意标准的后期执行。

向系统间互调迈进

“在进行单个通信系统内载波互调研发时，我们还要注意不同通信系统之间的输入输出无源互调。”李莉莉同时表示。在注重系统内互调影响的同时，系统间无源互调测试在3G技术发展的同时，也被进一步关注。

近年来，随着我国通信网络和数字蜂窝系统技术发展迅速，为了提高电波覆盖率，不断提高发射功率，这就为隐藏在低功率下的无源互调带来了可乘之机(无源互调在低功率下产生的噪声很小，而在高发射功率下，无源互调会产生大量噪声，这是非线性增长)。

信息产业部无线电管理局频率规划处副处长常若表示，3G的发展带来TD、WCDMA、CDMA2000等各种无线标准不断地占据我们的通信信道，这些通信标准频率相近(我国3G频谱分配情况为TD-SCDMA的频率为1880～1920MHz、2010～2025MHz，WCDMA的工作频率为上行1920～1980MHz，下行2110～2170MHz)极易造成无源互调。

国内提出的3G多系统共用室内分布系统解决方案也为无源互调提供了“便利”通道。由于使用同一系统平台，传输不同运营商不同频率的无线信号，很容易产生无源互调，这就提高了对于无源器件的要求，也加大了无源互调的测试难度。

所以此次标准的设立也为以后建立应用无源互调标准打下了基础。

现状不容乐观

为了提高发射功率电平，降低接收机的噪声临界值，同时也是为了提高接收机的灵敏度或压缩频带宽度以实现已有系统的最大通信能力，以及为了密集的通道和频带的重新划分，运营商必须要重视无源互调测试。

但通过记者与几个无源测试厂商沟通来看，他们都没有向运营商出售一台测试仪表，同时，中国移动繁华地区地方网络优化主管指出，虽然目前运营商提出了对无源器件的种种要求，但是运营商在基站的后期维护上，并没有定期做无源互调的测试，来保证通信话音质量，只有在所有其他产生故障原因排除后，才会将目标对准无源互调，这对于保障移动通信网络正常是极为不利的。

虽然对于无源互调测试来说，通信无源器件的材料是产生无源互调的主要原因，各种通信基站在后期的使用中，由于被环境腐蚀，氧化等都会产生无源互调。

有业内专家表示，希望通过标准的制定，能够引起各大运营商对无源互调指标的重视，加大基站后期维护上对无源互调测试的频率，进而为用户提供优质通话网络质量。

而在选择测试仪表进行无源互调测试方面，目前市场上能够提供的精准测量仪表还很有限。国外产品很有优势，以美国Summitek、罗森伯格为代表，他们无源互调测试仪表都可达到-170dbc，涵盖频段从800～2200MHZ，但价格昂贵70万到200万元人民币一台，而且还不算每年校调的费用(一般在2万元人民币左右)。国内产品价格便宜，大约在20万到50万元人民币左右，以博讯通电子、杭州紫光、南京纳特等厂商为代表，但目前只有少数厂商能够将全频率覆盖到。

博讯通电子工程师朱辉在接受采访时表示，2004年底博讯通就开始进行无源互调测试仪表的研发，在2006年推向市场，由于研发比较早，所以在技术上也能够达到-165dBc。他认为，在测量很小的无源互调时，其测试结果存在一些人为操作的不确定性因素，对于测试工程师要求很高，他承认在对比国外技术上国内产品还有很大差距，罗森伯格的测试工程师很富有经验。但同时国内的测试仪表厂商也在不断关注无源互调测试仪表的新技术，为了方便运营商进行室内便携测试，博讯通最近也研发推出了便携无源互调测试仪表，但是仅这个仪表也重达40公斤，这已经比很多厂商笨重的设备要先进了很多。

链接无源互调

无源互调(PassiveInterModulation，PIM)是由发射系统中各种无源器件的非线性特性引起的。在大功率、多信道系统中，这些无源器件的非线性会产生相对于工作频率的更高次谐波，这些谐波与工作频率混合会产生一组新的频率，其最终结果就是在空中产生一组无用的频谱从而影响正常的通信。

所有的无源器件，包括天线、电缆、连接器、双工器、滤波器、定向耦合器、负载和衰减器、避雷器、功率分配/合成器和铁氧体环流器/隔离器等，无一例外的都会产生互调失真。

无源互调的产生原因很多，从整体来看主要有两个方面，一是在器件接触，比如说接触压力不够，接触小于360度，连接器内存在杂质和灰尘，多径效应等。二是由于材料原因，例如在材料电镀液受到污染，腐蚀，氧化；紧密连接器件的材料不同；信号传输路径中存在磁性介等原因。

在移动通信中，通常考虑落入到接收频段和发射频段的PIM值。所以三阶互调着重被考虑。

无源互调有二种表达方式：绝对值表达法和相对值表达法。

绝对值表达法是指以dBm为单位的无源互调的绝对值大小；而相对值表达法则是指无源互调值与其中一个载频的比值，用dBc来表示，这是因为无源器件的互调失真与载频功率的大小有关。

一个典型的无源互调指标是在二个+43dBm的载频功率同时作用到被测器件(DUT)时，DUT产生-110dBm的无源互调失真(绝对值)，其相对值为-153dBc(如图)。这个相对值非常小，换算成比值是1：2，000，000，000，000，000倍。