射频PCB无源互调PIM测试问答

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微波射频网-罗杰斯“微带传输线无源互调（PIM）测试可重复性”技术讲座精选问答精选。

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无源互调（PIM）是无源电路或元件内不希望出现的两个或多个信号的混合产物，它会产生多余的杂散和谐波信号。这些多余信号会造成系统工作通带阻塞，并且干扰系统接收频带。虽然PIM与系统内某些高频无源元件（如连接器，电缆，滤波器，耦合器）有关，但它也能以印刷电路板（PCB）材料开始，特别是这些材料用于对通信系统重要的元件时，例如基于PCB的天线和滤波器。对于需要注意PIM的应用而言，电路材料的选择不仅要考虑电气和机械性能，还要保证在这些应用的条件下产生的PIM值最低。
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! `: h$ j! o0 t$ }; X1网友提问：反转铜箔和普通铜箔有什么区别？对PIM的影响主要是什么？罗杰斯专家解答：粗糙度不同。普通铜箔粗糙度大，PIM指标不如反转铜箔。
2网友提问：铜箔粗糙度对PIM的影响中，是铜箔上表面还是下表面的影响？接地板的粗糙度是否有影响PIM？罗杰斯专家解答：是与基材接触的一面有比较大影响。但是面对空气的一面也有影响。
2 W9 ]# S  f5 S# S: l& j* t3网友提问：铜箔的厚度是否对PIM有影响？

& Y1 M( O" d$ Y3 D3 R, O6 _罗杰斯专家解答：会有，看电流密度分布的变化。
- A  }, i9 c! Y, z- Q+ Z8 Y4网友提问：板材的厚度对PIM有什么影响？罗杰斯专家解答：主要看电流分布，低电流分布PIM容易小。
5网友提问：沉锡，镀银，抗氧活，不同的表面处理对PIM是否有影响呢？罗杰斯专家解答：您提到的沉锡，镀银都是比较好的PIM表面处理。而如果还有Fe，Co，Ni之类元素的表面处理，会恶化PIM。
6网友提问：PCB过孔有什么设计原则，可以将PIM降低？罗杰斯专家解答：1. 降低电流密度，多打一些孔，尽量不要用孔走射频信号。2. 做好孔的匹配，降低不连续性。
7网友提问：PCB表面镀金是不是可以改善PIM？罗杰斯专家解答：观察表明，如果仅仅是镀金是可以改善PIM的，但通常的工业应用中镀镍金也就是在镀金前先镀上一层镍，这会使PIM恶化。
. ~! R0 D: f5 R) o4 f" W8网友提问：测试焊接工艺的影响，有没有排除？罗杰斯专家解答：焊接有影响。虚焊假焊都会影响PIM结果。所以需要排除。
9网友提问：有时候焊接的时候为了有利于焊接，会使用助焊剂，有没有试过助焊剂的残留杂质对PIM是否有影响呢？罗杰斯专家解答：有影响，需要清洗干净。
$ J  B6 _8 J) g$ H- N10网友提问：铁氧体材料是否会影响器件的互调？罗杰斯专家解答：严重影响。
+ z: ~' b1 J% X11网友提问：结构的不连续性会影响PIM吗？比如SMA没焊接好。罗杰斯专家解答：有的，有比较大影响。一个不连续可能会引起PIM的恶化。
12网友提问：好像不连续性强，PIM也会差？罗杰斯专家解答：观察到的现象是这样的。
13网友提问：线路边毛刺对PIM测试有多大影响？罗杰斯专家解答：据说是有影响的，我们没能验证。
14网友提问：板材的玻璃布纹会增加PIM吗？罗杰斯专家解答：我们没有观察到有影响。
  v- X0 b1 `4 w. R15网友提问：你们测试时使用141线缆，是否会造成不良影响？罗杰斯专家解答：141电缆也是PIM的常用电缆，但是也有好坏。特别多次弯折之后，所以测试之前需要验证。
16网友提问：驻波比对PIM有什么影响？罗杰斯专家解答：如果驻波比较差，那么对于反射式测量方法的精度会有影响。
17网友提问：插入损耗应该对PIM也有影响吧？罗杰斯专家解答：目前看这是两个问题，还不明确他们之间一定有关联。
18网友提问：屏蔽盒打孔对PIM有什么影响？罗杰斯专家解答：是否在走线周围很近的地方？就像金属碎屑，会有些影响。离开3倍线宽应该好些
  m1 Y& q( y& O2 \$ w& P, u& }19网友提问：DK和DF会影响高速电路传输速度是吧？会影响PIM吗？罗杰斯专家解答：与PIM不相关。
20网友提问：PIM和介质材料特性没有关系吗？板材中的添加剂（比如玻璃纤维）会影响PIM吧？罗杰斯专家解答：目前还没有观察到板材添加剂如玻璃纤维对PIM有测量意义上的影响。
' ?& ?% m; s# H; B9 h21网友提问：介质材料的热导率对PIM有没有影响呢？罗杰斯专家解答：介质的导热系数取决于介质树脂、玻璃纤维、及所采用的填充剂（filler），目前还没有观察到其对PIM的贡献，谢谢提问。
22网友提问：不同频段是否PIM不同？罗杰斯专家解答：是的。
23网友提问：对于PCB蚀刻线宽该如何监控来改善PIM性能？上线宽还是下？罗杰斯专家解答：影响不大，只要线宽精度OK，驻波好就行了。更多还是铜箔粗糙度影响。
: ]1 X8 m' ^# c6 ?  S" I24网友提问：接头PIM值影响主要有哪些因素？为什么都是镀三元合金，不同厂家镀的PIM性能不一样？罗杰斯专家解答：接头，特别是内导体的金属镀层会对PIM有影响。所以一定在测试之前要验证，如果是多次使用需要用酒精擦拭。
25网友提问：在天馈系统的PIM如何进行测试？罗杰斯专家解答：使用反射式。
3 q# I& ^8 O" Q  k! h: j- Q2 I  R26网友提问：PCB板材本身的无源互调怎么测试？罗杰斯专家解答：还是要做成电路如微带传输线来测试。
- e. o) R6 h2 G* G27网友提问：PCB测试PIM时，怎么将接头和同轴线的PIM误差去除的？罗杰斯专家解答：无法去除，所以测试时要特别小心。并且测试后可以通过多次测量结果取平均的方法来降低这些误差的影响。
1 n2 H* c7 k% T1 c2 e28网友提问：你们在测PCB板材的互调时候，有没有考虑DIN头的互调影响？罗杰斯专家解答：有，所以需要在测试前就验证好。
6 ]/ u2 F7 `6 _5 G1 z# m29网友提问：IM3、IM5、IM7、IM9，只需测IM3就可以了？罗杰斯专家解答：通常看IM3，IM3最大，但有些系统会关注到IM5甚至更高阶的互调。
30网友提问：基材铜箔粗糙度是影响PIM的关键，那么粗糙度如何测量？罗杰斯专家解答：有专用的测量仪器。
" b' e2 u& t; m: {31网友提问：目前来看，好像只能通过测试来确认PIM值？罗杰斯专家解答：是的。
32网友提问：天线测试时只是连接天线，与PIM测试原理不同？罗杰斯专家解答：原理一样的，只是天线要放入微波暗室。
33网友提问：微带的PIM能否在加工前的设计就可预测出来？罗杰斯专家解答：比较困难。
# ]; `$ i$ q! X3 M1 m34网友提问：你们这样测试微带线会辐射多少能量出来？对测试者身体不好吧？罗杰斯专家解答：由于微带先本身的辐射比较少，所以通常不会有影响。但是如果微带匹配不佳，或者损坏就会有比较大的信号辐射出来。所以我们在测试之前会有安全流程，比如测试微带的驻波等。
35网友提问：那对于无源器件的PIM就没有明确要求么？罗杰斯专家解答：看您的无源器件是使用在什么系统中，系统对接收信号的灵敏度等的要求会成为对无源器件的要求。
; k3 @- Z$ v5 a& |$ A- [, j2 K' f36网友提问：目前的4G天线PIM要求是？罗杰斯专家解答：FDD-LTE -107dBm。
# [. G$ l, d0 p* y5 D0 j8 x8 U* E37网友提问：不同频率间的PIM值是否存在一定的换算关系？罗杰斯专家解答：还没有，因影响PIM的原因比较复杂，但遵守一般规律，通常PIM良好的比如微带传输线在多个频段表现都好。
38网友提问：天线设计中VSWR与PIM的直接关系，有没有？罗杰斯专家解答：有，通常VSWR也有其指标要求。
" P! o4 p6 P" e2 s" d4 i: H39网友提问：PIM对天线仿真中是没有关系的吧？罗杰斯专家解答：没有关系。
) P7 V, T' W0 `1 M: A40网友提问：PIM对于传输的功率是不是比较敏感？罗杰斯专家解答：是的，不同传输功率下所观测到的PIM是不同的，通常是规定在43dBm条件下测试的。
/ b8 B  r  m$ u& Q. b* y41网友提问：同一个板材，不同频段的无源互调，有什么差别？800MHz、900MHz、1800MHz、2100MHz、2600MHz的同样PCB的板材，互调水平有什么差别？罗杰斯专家解答：测试结果表明是有差别的。
42网友提问：做的时候可以对粗糙度提要求吗？罗杰斯专家解答：购买板材时，可以买低粗糙度铜箔的板材。
43网友提问：铜箔粗糙度，这个是PCB厂家做的？罗杰斯专家解答：是板材商，比如Rogers选择的铜箔。
% i. [4 W) ?5 i5 ]44网友提问：板材差别有统计数据支撑吗？与频率成线性关系吗？罗杰斯专家解答：板材差别有些有数据。与频率不成线性关系。
45网友提问：为什么直通和反射的有这么大的区别？罗杰斯专家解答：看测试仪器的原理，可以知道在高临频中取出低信号难度大。
46网友提问：雅龙的AD系列产品，DK只有3种吗？罗杰斯专家解答：还有6，10等，可以参考网站。
47网友提问：刚才提到的MWI温升仿真工具，可否提供链接？罗杰斯专家解答：http://www.rogerscorp.com/ 在tech hub里面。
48网友提问：我是做高频pcb电路板的加工商。需要一份罗杰斯板材参数。请问在哪里找？罗杰斯专家解答：http://www.rogerscorp.com/。官网上面有，下载很方便。
; \) ~. I$ F, W% A# T5 c8 H49网友提问：同一个板材在不同测试环境，或者相同测试环境下都会有不同的PIM表现，那么Rogers的产品出厂如何对自己的产品进行保证？罗杰斯专家解答：我们采用文中的标准测试方法对每一批板材进行监控。
50网友提问：如果学校里做一些微带线PIM的基础研究，需要一些特殊的微带板材，罗杰斯是否可能提供帮助？罗杰斯专家解答：可以，我们愿意与高校开展合作。
51网友提问：今天讲的微带传输线的应用领域，其主要频段是多少到多少MHz？罗杰斯专家解答：我们测试的是1900MHz附近。
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) Y7 R- [% z& B  g, K1 ]( L0 d, T2. 本微信群/公众号由资深射频专家，“兴森快捷-安捷伦射频高速联合实验室”射频负责人，《ADS2008/2011射频电路设计与仿真实例》《HFSS射频仿真设计实例大全》电子工业出版社，主编徐兴福建立。