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张世全 著

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• 无线通信
• 互调干扰
• 无源互调
• 干扰分析
• 射频电路
• 信号处理
• 通信工程
• 电磁兼容
• 无线系统
• 干扰抑制

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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560634425

商品编码：29729200331

包装：平装

出版时间：2014-08-01

基本信息

书名：无源互调干扰导论

定价：23.00元

作者：张世全

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2014-08-01

ISBN：9787560634425

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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无源互调是大功率多通道通信系统中的寄生干扰之一。互调产物一旦被耦合到接收机中，落入接收频段，就会远远超过接收机的热噪声*容限，并大大降低接收机的灵敏度，从而影响整个通信系统的正常工作。
　　本书简述无源互调干扰的产生机理及其减小措施，采用傅立叶级数法分析了互调产物的一般行为特性，采用合成干扰模型假设和特征函数方法对无源互调对通信系统的抗噪性能的影响进行数值模拟，采用幂级数法和双指数法研究了无源互调的幅度和功率电平预测方法，采用时域物理光学法对无源互调散射场进行分析计算，分析移动通信系统和卫星通信系统中的无源互调干扰，分析讨论无源互调的电路模型和测量方法。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《无源互调干扰导论》—— 揭示看不见的信号污染，构建纯净的无线频谱 在我们日益依赖无线通信的时代，信号的纯净与稳定是保障信息畅通的关键。从我们手中的智能手机，到遍布全球的基站，再到精密复杂的航空航天通信系统，这一切都依赖于无线电频谱的有效利用。然而，在这个高速发展的无线世界中，一股看不见的“污染”——无源互调（Passive Intermodulation, PIM）干扰，正悄然侵蚀着信号的完整性，给无线通信带来了前所未有的挑战。 《无源互调干扰导论》正是这样一本旨在深入剖析无源互调干扰的本质、成因、影响及解决策略的著作。它不是一本空泛的理论堆砌，而是紧密结合实际工程应用，为读者提供一套系统、全面、实用的知识体系，帮助您理解并应对这一日益严峻的无线通信问题。 第一部分：无源互调干扰的起源与表现 本书的开篇，将带领读者走进无源互调的世界，从最基础的概念入手，层层深入。 什么是无源互调？ 我们将详细阐述无源互调（PIM）的定义。它并非由有源器件（如放大器）产生，而是由系统中存在的非线性无源器件，在两个或多个不同频率的信号同时通过时，产生新的、非线性的失真产物，这些产物通常表现为原始信号频率的线性组合或差值（例如，2f1-f2, 2f2-f1, f1+f2 等），其频率可能落在原始信号的接收频带内，从而造成严重的干扰。我们会用通俗易懂的语言，结合形象的比喻，来解释这个复杂的过程。 PIM的根源在哪里？ 传统的观点认为，只有有源器件才可能产生非线性。然而，《无源互调干扰导论》将重点揭示，在许多看似“被动”的元器件中，同样隐藏着导致PIM的非线性特性。我们将深入探讨这些非线性源的来源，包括： 连接器和接头： 这是PIM最常见的罪魁祸首。金属表面氧化、接触不良、螺纹松动、异物侵入（如灰尘、盐分、油污）等，都可能导致微小的电弧或磁滞效应，引入非线性。 电缆和馈线： 劣质的绝缘材料、导体氧化、电缆弯曲过度、内部屏蔽层损坏等，也可能产生PIM。 天线： 天线的馈电点、接缝处、金属支架等，如果存在微小的氧化层、松动的螺丝或不均匀的涂层，都可能成为PIM的产生源。 滤波器、耦合器、功分器等无源组件： 这些组件的材料、制造工艺、装配精度等，都可能引入非线性。例如，磁性材料中的磁滞效应，以及金属部件间的微小缝隙。 环境因素： 湿气、腐蚀性气体、机械振动、温度变化等，都会加速无源器件的氧化和老化，从而加剧PIM的产生。 PIM如何影响无线通信？ 我们将详细分析PIM对无线信号质量造成的具体损害。 信号衰减和失真： PIM产生的杂散信号会叠加在原始信号上，导致信号幅度减小，相位失真，从而降低信噪比。 误码率（BER）升高： 信号失真使得接收端难以正确解码，导致比特错误率急剧上升，影响通信的可靠性。 吞吐量下降： 为了维持通信质量，系统可能需要降低数据传输速率，或者频繁进行重传，最终导致网络吞吐量下降。 通信中断： 在严重的情况下，PIM干扰可能导致信号完全无法识别，造成通信中断。 设备性能下降： PIM不仅影响接收端，也可能干扰发射端，导致发射信号失真，影响基站的覆盖范围和信号质量。 PIM的典型表现形式： 本书将通过大量的实际案例和仿真数据，展示PIM在各种无线通信场景下的典型表现，例如： 蜂窝基站： 在多载波、多天线系统中，PIM是造成基站性能下降的主要原因之一，尤其是在LTE、5G等高频段通信中。 卫星通信： 卫星接收链路对微弱信号非常敏感，PIM的存在可能导致信号无法被有效接收。 雷达和导航系统： 这些系统对信号的精度和稳定性要求极高，PIM的干扰可能直接影响定位和目标识别的准确性。 无线回传： PIM会影响回传链路的稳定性，进而影响整体网络的性能。 第二部分：PIM的检测与测量 要解决PIM问题，首先需要能够准确地检测和测量它。本部分将详细介绍各种PIM检测和测量方法。 PIM产生的机理细化： 在测量之前，我们会进一步深化对PIM产生机理的理解。例如，我们会探讨不同材料特性（如磁性、导电性）对PIM的影响，以及金属连接的物理机制（如接触电阻、微弧放电）与PIM的关系。 PIM测量仪器的选择与原理： 本部分将介绍市面上主流的PIM测量仪器，包括： PIM Matrix（PIM矩阵）： 这种方法利用多个互调产物同时产生的原理，进行PIM的分析和定位。 CW（连续波）PIM测试： 通过发送两个或多个连续波信号，测量产生的互调产物。 多载波PIM测试： 模拟实际无线通信环境，使用多个载波信号进行PIM测试。 便携式PIM测试仪： 介绍用于现场检测的便携式设备，及其操作要点。 PIM测量方法与步骤： 我们将提供详细的PIM测量步骤，包括： 测试环境的准备： 如何搭建无PIM干扰的测试环境。 信号源的选择： 根据被测设备类型和频段，选择合适的信号源。 测试参数的设置： 如测试频率、功率、持续时间等。 测量结果的解读： 如何分析PIM的幅度、位置和类型。 定位PIM源： 介绍一些辅助性的PIM定位技术，如信号分离技术、回波损耗分析等。 实际工程中的PIM测量应用： 书中将穿插大量实际工程应用案例，例如： 基站建设中的PIM验收测试： 如何在安装前和安装后进行PIM测试，确保基站性能。 通信线路的维护和故障诊断： 如何利用PIM测试快速定位通信故障点。 新型无源器件的PIM性能评估： 如何在器件选型和研发阶段进行PIM评估。 第三部分：PIM的抑制与预防 了解了PIM的成因和测量方法后，本书的重点将转向如何有效地抑制和预防PIM。 从源头控制： 器件选型： 强调选择低PIM等级的元器件，如低PIM连接器、低PIM电缆、低PIM天线等。我们会详细介绍不同PIM等级的意义，以及如何根据实际需求进行器件选型。 材料选择： 探讨使用高导电性、低氧化性的材料，以及特殊表面处理工艺的应用。 制造工艺优化： 分析高精度制造、严格的质量控制对减少PIM的重要性。 安装与布线优化： 连接器安装规范： 详细讲解正确的连接器安装方法，包括清洁、拧紧扭矩、避免过度弯曲等。 电缆布线技巧： 介绍合理的电缆布线方式，避免交叉干扰和机械应力。 屏蔽与接地： 强调良好的屏蔽和接地设计，能够有效隔离外部干扰，减少PIM产生。 系统设计优化： 频段规划与隔离： 如何通过合理的频段分配，避免不同信号在同一无源器件中产生互调。 滤波器和隔离器的应用： 介绍使用专用的滤波器和隔离器，滤除或隔离可能产生PIM的频率。 多天线系统中的PIM抑制： 针对MIMO等复杂系统，介绍先进的PIM抑制技术。 维护与管理： 定期检查与维护： 强调对通信设备进行定期的PIM性能检查和维护，及时发现和修复问题。 环境监测： 介绍如何通过监测环境因素，预测和预防PIM的发生。 案例分析与最佳实践： 本部分将汇集大量成功的PIM抑制案例，从运营商、设备制造商、工程承包商等多个角度，分享他们的经验和最佳实践。例如，某运营商如何在部署5G网络时，通过严格的PIM控制，有效避免了网络性能的下降。 第四部分：PIM在未来无线通信中的挑战与机遇 随着无线通信技术的不断发展，PIM带来的挑战也将更加严峻。 5G及未来通信技术： 5G通信工作在更高的频段，对PIM的要求更加苛刻。书中将深入探讨5G基站、C-RAN、Massive MIMO等新技术的PIM挑战，以及相应的解决方案。 毫米波通信： 毫米波频段对PIM更加敏感，对器件和系统的设计提出了更高的要求。 低功耗广域网（LPWAN）和物联网（IoT）： 在这些对功耗和成本敏感的应用中，如何经济有效地控制PIM是关键。 新兴的PIM检测与抑制技术： 介绍一些前沿的PIM研究方向，如人工智能在PIM预测和诊断中的应用，新型低PIM材料的开发等。 《无源互调干扰导论》 是一本集理论性、实践性和前瞻性于一体的著作。它将为您提供一个深入理解无源互调干扰的窗口，帮助您在无线通信领域掌握主动，构建更稳定、更可靠、更高效的无线通信系统。无论您是通信工程师、系统设计师、测试人员，还是对无线通信技术感兴趣的研究者，本书都将是您不可或缺的参考。它将帮助您洞察那些隐藏在信号背后的“噪音”，为构建一个更加纯净的无线频谱贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

从装帧设计和排版质量来看，这本书也达到了专业出版物的顶级水准。图表清晰，线条干净，即便是最复杂的时域波形图也能一目了然。这种对细节的关注，恰恰是技术书籍成功的关键之一，毕竟，在面对高频信号时，一个模糊的图形可能就意味着一个错误的结论。书中引用的参考文献覆盖面很广，从经典的贝尔实验室报告到最新的IEEE期刊论文都有涉猎，为希望深入钻研特定领域的读者提供了极佳的后续阅读指引。此外，书中附带的一些源代码片段（虽然我还没有完全测试），似乎是针对特定的算法实现，这无疑为读者提供了将书本知识转化为实际工作代码的便利通道。总的来说，这是一本超越了普通参考书范畴的、具有长期参考价值的工程宝典，它不仅是提升个人技能的利器，也是团队知识库中不可或缺的核心资料。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者在处理不同技术流派融合时的中立和客观态度。在这个技术快速迭代的时代，总有一些新技术被过度神化。这本书在这方面做得非常出色，它没有盲目推崇最新的技术术语，而是将重点放在了核心物理原理和工程可行性上。例如，在介绍新型衬底材料对信号完整性的影响时，作者并没有简单地宣扬其低损耗的优势，而是结合了实际的成本考量和制造公差问题进行了全面的权衡分析。这种“脚踏实地”的论述风格，让我感到非常踏实。特别是书中对遗留系统升级和兼容性维护的章节，提供了非常实用的指导方针，这对于仍在维护和升级老旧通信基础设施的单位来说，价值无可估量。这本书的价值不仅在于教会我们如何面向未来，更在于指导我们如何智慧地处理当下复杂的工程遗产。它提供的是一种全局性的、审慎的工程哲学。

评分☆☆☆☆☆

这本书在介绍复杂系统建模与仿真方法方面的深度，让我对当前业界主流的仿真工具的使用效率有了新的认识。过去我常常觉得仿真结果与实际测试结果存在较大偏差，总是在寻找工具本身的局限性。但这本书并没有简单地指责工具的不足，而是深入剖析了模型输入参数的敏感性和设置流程的合理性。例如，书中详细比较了不同网表提取策略对瞬态分析结果的影响，并提供了如何根据实际材料参数来校准仿真模型的具体步骤。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，极大地提高了仿真工作的可靠性。此外，关于大规模阵列天线系统中，由于功率分配不均导致的非线性效应累积的分析，提供了创新的迭代优化算法，这对于5G及未来毫米波通信系统的能效优化具有直接的指导意义。整本书的叙事节奏张弛有度，理论推导后紧接着就是实际的验证案例，让人读起来既充实又不会感到枯燥。

评分☆☆☆☆☆

这本新近出版的关于射频系统设计的前沿著作，着实让人耳目一新。从宏观上看，作者对当前无线通信领域面临的复杂性问题有着深刻的洞察力，尤其是在频谱资源日益紧张的背景下，如何确保信号的纯净度和系统的可靠性，是每一位工程师绕不开的坎。书中对系统架构的梳理非常清晰，不是那种堆砌公式的教科书式写作，而是以一种问题导向的方式展开论述。我印象最深的是它对于实际工程案例的引用，那些看似棘手的现场干扰问题，在作者的层层剥茧之下，总能找到其根本的技术根源。特别是关于新型滤波技术在应对宽带信号处理中的应用部分，提供了许多不同于传统方法的思路，对于正在进行下一代移动通信基站研发的团队来说，无疑是一份及时的参考资料。书中对各种测量方法的详细描述，也体现了作者务实严谨的作风，确保理论能够顺利转化为可操作的实践步骤。读完第一部分，我已经感觉到自己对射频前端的理解提升了一个层次，不再满足于表面的性能指标，而是开始深究那些隐藏在噪声地板之下的微妙关联。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，初次翻开这本书时，我有点担心它会过于偏向理论的晦涩，毕竟这个领域的研究往往伴随着大量高深的数学推导。然而，令我惊喜的是，作者在保持学术严谨性的同时，成功地构建了一个非常易于理解的知识框架。特别是书中对电磁兼容性（EMC）与系统集成之间的相互作用的探讨，简直是点睛之笔。很多工程师在设计PCB布局时，往往将EMC视为一个后期的“补救”环节，但这本书清晰地论证了从设计初期就必须将抑制杂散辐射纳入考量的必要性。作者用生动的比喻解释了诸如耦合效应和串扰等概念，即使是跨专业背景的读者也能迅速抓住核心要点。再者，书中对各种元器件特性在高频下的非理想行为分析也相当到位，比如电容的等效串联电感（ESL）在高频下如何“吞噬”掉滤波效果，这些细节的把握，体现了作者深厚的实践经验。这本书与其说是一本教材，不如说更像是一位资深专家手把手的指导手册，它教你如何“看穿”硬件的本质。