无源交调的基本概念

无源交调的基本概念接触非线性引起的PIM产生机理包括以下7个方面：(1)由接合面上的点接触引起的机械效应；(2)点电子接触引起的电子效应；(3)点电子接触和局部大电流引起的热效应；(4)强直流电流引起金属导体中离子电迁移；(5)接触面的相对运动、振动和磨损；(6)不同热膨胀系数器件接触引起热循环；(7)金属接触的松动和滑动以及氧化层或污染物的形成。材料非线性引起PIM的产生机理主要有：(1)电介质薄层的隧道贯穿：电子通过厚度小于10ｎｍ的电介质薄层直接由一个导体到另一个导体的隧道贯穿，如由氧化层分离的金属之间的电子隧道效应；(2)铁磁效应：铁磁材料(如铁、钴、镍)具有很大的磁导率，并随磁场非线性变化，显示出磁滞特性，铁磁材料能引起很强的PIM产物(3)接触电容：由接触表面薄层和污染层所引起的电容；(4)电致伸缩：电场引起线度变化，发生于纯净的非极性电介质中的电致伸缩对同轴电缆中产生的PIM产物有贡献；(5)磁阻：磁场引起金属导体电阻的变化；(6)电滞效应：材料电偶极子有自排列趋势；(7)磁致伸缩：磁场引起线度变化，产生于铁磁材料之内；(8)微放电：真空环境下由强电场产生离子气体引起的二次电子倍增放电，产生于微狭缝之间和金属内的砂眼中；(9)电介质击穿：强电场引起的非破坏性固态电介质击穿，可能的机理为热击穿和雪崩；(10)空间充电：充电载流子在接触点进入绝缘体或半导体内，这个效应产生于非均匀内部电场中。在半导体中，由于同时存在电子和空穴，因而可产生很强的非线性电流电压关系；(11)离子导电：由离子(如空穴)引起的导电现象，强电场时为非线性效应。在ＲＦ波段和微波频段，直流分量大时，此效应才显示出来；(12)热离子发射效应：由于热能的统计分布引起电子穿过势垒的效应，可在导体氧化膜上产生；(13)场发射：电子穿过势垒的量子力学隧道效应。在强电场情况下，电流密度随场强非线性变化。这个效应对温度的依赖性没有热离子发射效应强，而且发生于低温情况；(14)内部热离子发射效应：类似于热离子发射效应，起源于绝缘体或半导体材料内部填充的陷阱；(15)内场发射：电荷从束缚态到导带的量子力学隧道效应。强电场情况下此效应比热离子发射效应更强。减小无源互调的影响需要注意：(1)尽量不使用非线性材料，如果非用不可，那么必须涂上一定厚度的银板或铜板，且不要将非线性材料放在电流通道或电流通道附近；(2)尽可能少用非线性器件(如集总虚拟负载、环形器、隔离器和某些半导体器件)；(3)在对PIM比较敏感的区域或在容易造成PIM问题的地方，不使用非线性元器件；(4)导电通道上的电流密度应保持低值，如接触面积和导体块要大；(5)使金属接触的数量为最小，提供足够的电流通道，保持所有的机械连接清洁、紧固；(6)提高线性材料的连接工艺，确保连接可靠、无缝隙、无污染和无腐蚀；(7)在电流通道上尽可能避免使用调谐螺丝或金属与金属接触的活动部件。如果非用不可，应将它们放在低电流密度区域；(8)保持最小的热循环，因为金属和材料的膨胀和压缩可产生非线性接触；(9)使用滤波器和物理分离法尽可能将大功率发射信号和低功率接收信号分开；(10)一般来说，电缆长度应为最小，使用高质量低无源互调电缆是必要的；综述：1无源交调主要由连接非线性与材料非线性构成2无源交调的在电流密度最高的地方容易产生3无源交调在松动连接与小面积接触时容易产生4无源互调与接触力关系密切，接触力过小与过大均容易产生5PIM产生及电平与工作频率相关，基本信号频率愈高物电平愈高。6无源交调产物在时间上不能保持稳定。它们对物理运动或温度循环的过程或温度变化都极敏感。极其产物的变化对外界极其敏感，产生与消失都容易7无源交调产物随时间变化。8无源交调产物具有门限效应。9无源交调产物与传输功率电平相关，但常常表现出相对于功率电平的不可预知性。附上一篇被引用较多的论文：