低互調(diào)無(wú)源產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范剖析課件

低互調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范低互調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范序言本講座試圖給出減少濾波器、雙工器、合路器和塔頂放大器（TowerMountedAmplifier）等產(chǎn)品無(wú)源交調(diào)(PIM-passiveintermodulation)的設(shè)計(jì)規(guī)范。遵循這些規(guī)范，設(shè)計(jì)師可以設(shè)計(jì)出低PIM產(chǎn)品。設(shè)計(jì)規(guī)范涉及4類(lèi)問(wèn)題：金屬接觸；鐵氧體材料；電鍍其它

序言本講座試圖給出減少濾波器、雙工器、合路器和塔頂放大器（T金屬接觸

有電流通過(guò)非理想金屬接觸處會(huì)產(chǎn)生PIM（無(wú)緣交調(diào)）。一般有3種方法來(lái)防止PIM：減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度提高金屬的接觸質(zhì)量（螺釘處的接觸和焊點(diǎn)處的接觸）從PIM的產(chǎn)生和測(cè)量來(lái)考慮增加隔離金屬接觸

有電流通過(guò)非理想金屬接觸處會(huì)產(chǎn)生PIM（無(wú)緣交調(diào)）a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法

避免調(diào)諧螺釘過(guò)長(zhǎng)。采用更高的諧振器或階梯阻抗諧振器。如果調(diào)諧螺釘必須深入諧振器，可以考慮增加諧振器內(nèi)部開(kāi)孔的直徑。a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法

避免調(diào)諧螺釘過(guò)長(zhǎng)。采用更避免耦合調(diào)諧螺釘過(guò)長(zhǎng)(距離腔體底部過(guò)近)。如果需要可以開(kāi)更大的耦合窗口或者使用固定的基座。把耦合螺釘放置在耦合窗口的中間位置（即使這意味著調(diào)諧范圍會(huì)更?。?。a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法避免耦合調(diào)諧螺釘過(guò)長(zhǎng)(距離腔體底部過(guò)近)。如果需要可以開(kāi)更諧振器的調(diào)諧螺釘要放置在中心

；使用M5的調(diào)諧螺釘比M3的更好；

把諧振器放置在適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄇ惑w幾何形狀的重心附近）來(lái)使腔體壁上和諧振器自身的表面電流最小。a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法諧振器的調(diào)諧螺釘要放置在中心

；a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度在那些電流大的區(qū)域避免尖銳的邊緣，這些尖角也使電鍍變困難。

耦合窗口方形諧振器a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法在那些電流大的區(qū)域避免尖銳的邊緣，這些尖角也使電鍍變困難。aa)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法連接線。在可能的情況下，連接線使用圓柱形比帶狀更好。如果只能用帶狀，最好把邊倒圓角。諧振器頂部(階梯阻抗諧振器中間)a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法連接線。在可能的情況下，連a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法諧振器和腔體連接的跟部腔體內(nèi)部a)減少關(guān)鍵區(qū)域中的電流密度的方法諧振器和腔體連接的跟部盡可能使用大的腔體。天線結(jié)點(diǎn)附近的腔體要用更大的尺寸。連接線盡可能用更粗或更寬的（例如接頭導(dǎo)線、同軸線、帶狀線、輸入輸出抽頭）。在低通濾波器高阻抗段避免直徑太小(<1.5mm)；盡可能使用大的腔體。天線結(jié)點(diǎn)附近的腔體要用更大的尺寸。接頭導(dǎo)線、同軸線和帶狀線盡可能?chē)L試使用連貫和均勻的形狀避免使用分段的諧振器。如果為了溫度補(bǔ)償一定要用分段諧振器，需要使用盡可能高的基座（以減少不連續(xù)區(qū)域中的電流）。盡管其它諧振器都是分段的，第一個(gè)諧振器（靠近天線結(jié)點(diǎn)的那個(gè)諧振器）也可以考慮不使用分段結(jié)構(gòu)（但是對(duì)窄帶濾波器而言這幾乎是不現(xiàn)實(shí)的）。分段諧振器直徑不能太小（<1/4腔體尺寸）。接頭導(dǎo)線、同軸線和帶狀線盡可能?chē)L試使用連貫和均勻的形狀避免使設(shè)計(jì)腔體時(shí)，盡量選用最大可用的高度。避免小的間隙（檢查耦合螺釘與窗口底部和耦合螺釘與交叉耦合結(jié)構(gòu)之間的距離）耦合結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)一組對(duì)稱的傳輸零點(diǎn)，盡量采用1個(gè)CQ結(jié)構(gòu)的交叉耦合而不是2個(gè)CT結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)腔體時(shí)，盡量選用最大可用的高度。b)提高關(guān)鍵區(qū)域接觸質(zhì)量（螺釘處的接觸和焊點(diǎn)處的接觸的方法）

固定蓋板的螺釘孔與濾波器殼體之間要留有間隙。用平錐頭螺釘固定蓋板要優(yōu)于平頭螺釘。同時(shí)考慮使用更粗的固定螺釘。b)提高關(guān)鍵區(qū)域接觸質(zhì)量（螺釘處的接觸和焊點(diǎn)處的接觸的方法）確保濾波器上每個(gè)固定螺孔周?chē)凶銐虻牟牧习鼫p小蓋板與濾波器殼體頂部之間接觸的多余區(qū)域，可以去掉無(wú)用的材料，也可以改變腔體的形狀。確保濾波器上每個(gè)固定螺孔周?chē)凶銐虻牟牧习苊馄叫信帕械纳w板螺釘之間的距離過(guò)近。如果不能避免，要指定擰上蓋板螺釘?shù)穆窂?順序。避免蓋板與濾波器頂部的接觸區(qū)域太薄（<3mm），尤其在蓋板邊緣處。避免平行排列的蓋板螺釘之間的距離過(guò)近。如果不能避免，要指定擰在濾波器的頂部有長(zhǎng)而薄的排骨狀的結(jié)構(gòu)，固定螺釘無(wú)法放置的地方挖去一些材料（例如1mm）減少存在電流的金屬-金屬的接觸區(qū)域端面接觸區(qū)域使用環(huán)形凸臺(tái)。在濾波器的頂部有長(zhǎng)而薄的排骨狀的結(jié)構(gòu)，固定螺釘無(wú)法放置的地方分段諧振器底部去掉一部分金屬材料，減少接觸面積。在上面一節(jié)諧振桿上挖一個(gè)槽；在兩個(gè)金屬結(jié)構(gòu)接觸的表面采用精密加工，例如：濾波器蓋板加載諧振器

分段諧振器底部去掉一部分金屬材料，減少接觸面積。在那些表面電流較強(qiáng)的地方設(shè)置固定蓋板的螺釘。距離諧振器最近的位置耦合窗口邊緣附近的位置在那些表面電流較強(qiáng)的地方設(shè)置固定蓋板的螺釘。盡可能在低通濾波器的高阻抗線附近的位置與垂直放置的傳輸線一致的位置在關(guān)鍵區(qū)域使用足夠多的固定螺釘來(lái)確保蓋板蓋緊（一般而言不超過(guò)15mm）盡可能在低通濾波器的高阻抗線附近的位置要注意妨礙正常接觸的部分，務(wù)必要留出足夠的機(jī)械裝配公差，例如：諧振器基座圍繞接頭的涂料

焊點(diǎn)的數(shù)量盡可能少?？紤]用螺釘式的結(jié)構(gòu)或者一體化的解決方案。耦合窗口可以代替耦合環(huán)用抽頭線或者焊接回路代替螺釘連接。考慮采用一體式的接頭要注意妨礙正常接觸的部分，務(wù)必要留出足夠的機(jī)械裝配公差，例如在濾波器腔體上盡量避免使用感應(yīng)焊焊接。使焊點(diǎn)容易操作和檢查，并且焊錫很容易流向焊點(diǎn)周?chē)?。避免兩個(gè)（或多個(gè)）焊點(diǎn)離的太近。在濾波器腔體上盡量避免使用感應(yīng)焊焊接。c)減少無(wú)源互調(diào)泄露的方法

把有高的過(guò)電壓和電流的TX腔體放置在TX輸入端口附近（典型的是一些有較強(qiáng)負(fù)交叉耦合的腔體）把有高的過(guò)電壓和電流的RX腔體放置在RX輸出（LNA）端口附近（通常是一些有較強(qiáng)正交叉耦合的腔體）建議不要把低通濾波器放置在公共結(jié)點(diǎn)和天線端口之間。把低通濾波器放置在TX輸入端口之前，如果對(duì)RX有帶外要求，可以在RX輸出（LNA）端口之后再放置一個(gè)單獨(dú)的低通濾波器。這個(gè)原則不適用于TMAs(塔頂放大器),因?yàn)樵谶@種情況下ANT（天線）和BTS（基站收發(fā)臺(tái)）都有PIM的要求。c)減少無(wú)源互調(diào)泄露的方法

把有高的過(guò)電壓和電流的TX腔把PIM泄露的可能性降到最低。我們可以增加固定螺釘?shù)臄?shù)量，或者使用分離的蓋板，或者減小邊界的長(zhǎng)度來(lái)降低泄露的可能性。一般而言潛在的泄露發(fā)生在以下幾種邊界處：RX和TX濾波器之間的邊界天線連接線和TX濾波器之間的邊界偏執(zhí)電路和TX濾波器之間的邊界把PIM泄露的可能性降到最低。我們可以增加固定螺釘?shù)臄?shù)量，或鐵磁材料如果表面有鐵磁材料，它可以吸收大部分的電流并產(chǎn)生PIM。當(dāng)在RF濾波器中使用這種材料時(shí)要特別注意。螺釘其他部分鐵磁材料如果表面有鐵磁材料，它可以吸收大部分的電流并產(chǎn)生PIa)螺釘

用鍍銀的螺釘（不用鋼制的螺釘或其他鐵磁材料）來(lái)固定濾波器腔體中的以下部分：用Ultem支撐的探針用Ultem支撐的傳輸線一種代替焊接的輸入輸出抽頭一種替代耦合環(huán)的正的交叉耦合線注：Ultem是美國(guó)通用公司生產(chǎn)的聚醚酰亞胺（PEI）塑料a)螺釘

用鍍銀的螺釘（不用鋼制的螺釘或其他鐵磁材料）來(lái)固如果諧振器開(kāi)孔深度不夠（<5mm）在固定螺釘周?chē)C振器有打通的開(kāi)孔需要使用鍍銀的固定螺釘（不用鋼制的螺釘或其他鐵磁材料）來(lái)固定分段諧振器，另外，也可以考慮在腔體底部安裝諧振器的固定螺釘。如果避免鋼制的螺釘（例如固定接頭的螺釘、固定PCB板的螺釘）直接伸入腔體內(nèi)部?？梢杂眯〉幕崖葆敯饋?lái)。b)其他部分使用分段諧振桿結(jié)構(gòu)的時(shí)候，諧振器的材料選用黃銅而不用鋼。避免鋼制的螺釘（例如固定接頭的螺釘、固定PCB板的螺釘）直接電鍍避免表面有凹凸的棱角。這些區(qū)域電鍍會(huì)很困難。

選擇合適成分和厚度的電鍍。如果必須要用鎳打底，那么只鍍一個(gè)薄層或者用無(wú)磁性的（磷的）鎳。在低IMD（交調(diào)失真）的環(huán)境下鐵磁材料上面的涂層厚度至少要有4-5倍趨膚深度的厚度。

試著讓電鍍的厚度分布均勻一些。盡可能避免用長(zhǎng)的或者深的孔和槽?？梢源蜷_(kāi)一些外壁讓電鍍更容易一些。電鍍避免表面有凹凸的棱角。這些區(qū)域電鍍會(huì)很困難。其他讓有源和無(wú)源的PIM（例如低噪放、隔離器、防雷電路、表面貼裝器件、集總元件等）在TX頻段有足夠的衰減在兩個(gè)雙工器的結(jié)構(gòu)中盡可能分離的蓋板。為了維護(hù)和維修方便，低通、偏置電路和濾波器也盡可能