[发明专利]无源互调测量装置

说明书

本申请涉及无源互调测量装置，公开了一种用于指定传输线中无源互调（PIM）源的位置的装置。该装置包括：被配置为在第一频率处生成第一信号的第一信号源；被配置为在第二频率处生成第二信号的第二信号源；被配置为混合来自第一信号源的第一信号以及来自第二信号源的第二信号的混合器；被配置为提供具有与在PIM生成源处生成的信号的失真分量的频率相同的频率的信号参考信号源；被配置为通过从PIM生成源返回到测试端口的信号的失真分量，并通过由参考信号源生成的信号的带通滤波器；被配置为基于当开关关断时由带通滤波器通过的信号和当开关导通时由带通滤波器通过的信号来执行测量，并计算PIM生成源的位置的测量和计算单元。

技术领域

本发明涉及无源互调测量装置。

背景技术

在用于移动无线通信的基站中，相对较高功率的发送信号和相对较弱的接收信号通过从基站的前端到天线的同样的路径。如果这样的路径中，诸如电缆和连接器的组件显示了非线性行为，则由于较高阶（例如三阶）非线性导致的互调失真（IMD）可能对接收的信号产生不利影响并且降低性能。能够理解的是，在某些应用中，对IMD的测量是能够对提升无线通信系统中的性能有用的。

已知测量装置确定从测试端口到无源互调（PIM）源的电缆的长度。在该已知装置中，振荡器生成锯齿波并且另一个振荡器在第一频率F1处生成调频（FM）波（其中扫描速率为ΔF/T）。再另一个振荡器在第二频率F2处生成波，并且混合器混合两种频率的波来供给测试端口。在混合器处合成的输出信号被通过内部线路发送至测试端口，并且被进一步发送至连接到该测试端口的测量电缆。电缆的中间连接部或者终止部可以是这样的接口：在该接口处电缆的形状不连续地改变，或者，在该接口处，异种金属处于接触中，并且非线性失真常常被产生在中间连接部。当非线性失真被产生在这样的接口处，接口的位置被确定并且被认定为PIM生成源。

在PIM生成源处生成的、具有（2F1-F2）或（2F2-F1）的频率的第三IMD信号被通过电缆在返回方向上发送并且到达测试端口。如果带通滤波器的通过频率被设置为（2F1-F2），则频率为（2F1-F2）的信号通过该带通滤波器并且到达混频器处的第一输入端。

同时，基于第一振荡器的频率为F1的信号，频率为其两倍的2F1的较高次谐波被形成在倍频器处。在混频器处，较高次谐波被与由第二振荡器生成的频率为F2的信号混合；所得到的信号2F1-F2通过带通滤波器并且被在混频器48处接收。

在这种已知装置中，假设：两个带通滤波器具有相同的频率和相位特性，电缆的群延迟与频率无关，并且其它组件的时滞为零。

在已知装置中，信号被以F1和F2的频率发送，并且在PIM生成源处被转换成返回到端口P1的、频率为（2F1-F2）的信号。由于电缆的群延迟T_d被假设为在不同频率中保持不变，延时变成2T_d。作为结果，PIM生成源处生成的失真信号（V_u）到达混频器的输入处，与参考信号（V_r）相比延迟为2T_d。因此，信号V_u的频率与参考信号V_r的频率差异为2T_d·ΔF/T。

频率的移动使得电缆中的延时能够被测量，并且如果电缆的波长缩短（wavelength shortening）是已知的，则实际长度L能够被计算。

与已知测量装置一起使用的两个带通滤波器具有尖锐的带通特性，其使（2F1-F2）分量通过并使F1和F2分量有足够衰减，使得接收器不发生饱和，因此这些带通滤波器的频率和相位特性应当是相同的。如果两个带通滤波器的振幅和相位特性存在差异，测量误差将被包含在由该特性差异引起的测量值中。但是，具有尖锐的带通特性的带通滤波器是相对昂贵的。此外，使得两个带通滤波器具有足够精确的频率和相位特性的也是困难的。