谈谈PIM（一）- PIM vs IM

今天来谈PIM。

- 什么是PIM？

- PIM，全称Passive Inter-Modulation，中文叫无源互调（无源交调？个人感觉，老工程师喜欢叫互调，年轻的同学习惯叫交调，其实是一个意思）。顾名思义，PIM指的是无源系统或者器件在特定功率（通常是大功率）射频信号激励下产生IM交调分量的现象。

- PIM跟IM的同与不同

- 同：都是IM，两个单音或者多音信号经过非线性系统产生的新的频率分量称为IM分量（交调分量）。

- 不同1：无源器件产生的IM叫做PIM，比如：连接器、二极管、铁氧体材料、铁磁体材料等等。与之相对的，有源器件产生的IM一般就叫IM，最典型的就是放大器了。

- 不同2：激励功率不同。PIM常在大功率射频能量激发下产生，比如2*43dBm信号下才能有-110dBm左右的微小IM分量。而IM的产生则要容易的多，以LNA而言，一般0dBm左右的输入信号即可产生-60dBm乃至更高的IM分量。

- 不同3：产生的IM分量高低不同。见上。

- PIM的源头

- 金属与金属的接触，最常见，并且难以解决

- 二极管，PN结

- 铁氧体与铁磁体，如环形器

- 射频电流分布密集的区域（电流密度大的区域）

- 射频电压分布密集的区域（场强高的区域）

- 金属与金属接触为什么会产生PIM？

- 金属暴露在空气中，表面会产生极薄的氧化膜；另外看似光滑的金属表面在微观层面其实是一种高低不平的起伏状态。这两个因素使得金属与金属接触在微观上其实等效于金属-绝缘体-金属的结构，简称MIM结构（Metal-Insulator-Metal）。MIM结构是产生PIM的一个重要原因，其理论模型可以参考文献【1】。

【1】Vicente C, Hartnagel H.L. Passive Intermodulation Analysis Between Rough Rectangular Waveguide Flanges[J]. IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, 2005, 53(8): 2515-2525